AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DO AÇUDE SANTO … · contexto está o açude Santo Anastácio...

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

GRUPO DE ELETROQUÍMICA E CORROSÃO

ANA CRISTINA BASTOS DE OLIVEIRA

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DO AÇUDE

SANTO ANASTÁCIO

FORTALEZA-CE

2013

ANA CRISTINA BASTOS DE OLIVEIRA

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DO AÇUDE

SANTO ANASTÁCIO

Dissertação de mestrado submetida à Comissão Julgadora do Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal do Ceará, como um dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Química (área de concentração Química Analítica).

Orientadora: Profa. Dra. Adriana Nunes Correia

Co-orientadora: Profa. Dra. Helena Becker

FORTALEZA-CE

2013

AGRADECIMENTOS

Primeiramente a DEUS, por me guiar durante o desenvolvimento deste trabalho, e à

minha família, sobretudo meu marido Torres e meu filho Matheus, pela compreensão

e apoio em todos os momentos.

Ao meu pai Raimundo (in memorian) e minha mãe Júlia, pela minha existência.

Às minhas tias que me criaram Sebastiana (in memorian) e Terezinha, a quem

devo todas as minhas conquistas.

À Profª. Dra .Adriana Correia pela orientação, pela disponibilidade de analisar e

sugerir modificações para melhorar esse trabalho e pela concessão do espaço para

análises no GELCORR.

Especialmente à co-orientadora Profa. Dra. Helena Becker, pelo conhecimento

transmitido, colaboração incansável e concessão da infraestrutura necessária para a

realização das análises de nutrientes no LAQA.

Ao Prof. Dr. André Bezerra, por suas sugestões e participação no Exame Geral de

Conhecimento e por ter concedido a infraestrutura necessária para as análises

realizadas no LABOSAN.

À COGERH, na pessoa do Deílton, pelo apoio incondicional com relação à

concessão do barco e da sonda multiparamétrica e pela realização das coletas; sem

sua ajuda, esse trabalho não seria possível.

Aos Bolsistas Ítalo Rios e Karoline Alves pelo apoio nas coletas e análises de

nutrientes no LAQA.

Aos meus Amigos do LABOSAN, especialmente Gilmar, Antônio e Mayara,

pela contribuição sempre constante nos trabalhos realizados.

À Estação Meteorológica do Campus do Pici, pela grande contribuição com relação

aos dados climáticos fornecidos durante essa pesquisa.

RESUMO

O Brasil possui um grande volume de água doce, porém a Região Nordeste e o

Estado do Ceará sofrem pela escassez deste recurso. Diante deste quadro muitos

rios desta região foram barrados para a construção de reservatórios. Inserido neste

contexto está o açude Santo Anastácio (ASA), objeto desta pesquisa, localizado em

Fortaleza-Ceará. O ASA está sofrendo progressivo processo de perda da qualidade

e da profundidade de suas águas, principalmente em função das ações antrópicas.

Assim, esse trabalho teve como objetivo diagnosticar a evolução da perda dessa

qualidade, por meio de análises físicas, químicas e biológicas, além de calcular o

índice de qualidade das águas (IQA) do açude, avaliar o nível de eutrofização e de

assoreamento e estudar a variabilidade espacial e temporal dos seus parâmetros

limnológicos. Todos os métodos de análise utilizados foram baseados na 21ª edição

do “Standard methods for the examination of water and waterwaste – APHA-AWWA-

WPCF”. De acordo com os resultados, pode-se concluir que alguns dos parâmetros

analisados, entre eles OD, fósforo total e DBO, estão em desacordo com os padrões

estabelecidos para água doce, classe 3, pela Resolução CONAMA nº 357, na qual o

ASA foi classificado, de acordo com seus usos preponderantes. Isto significa que

esse corpo d’água se encontra impróprio para as finalidades para as quais ele se

destina atualmente. A avaliação desse corpo hídrico apontou para baixa qualidade

das suas águas, segundo o cálculo do IQA, que oscila entre bom e ruim, com

agravamento na qualidade no ponto 1, que é a região do açude próxima à

comunidade que reside no seu entorno. Com relação ao seu nível de eutrofização,

ele foi classificado como hipereutrófico, classificação mais elevada no processo de

envelhecimento artificial. Quanto à variação temporal dos parâmetros analisados,

pode-se concluir que houve sazonalidade, com influência do clima local. Esse fato

foi observado por meio do estudo das correlações entre os fatores climáticos no

teste de Tukey e ratificado pela análise de componentes principais (PCA). Com

relação à variação espacial, ela não foi observada na maioria das variáveis, com

exceção do OD, que mostrou heterogeneidade no ponto 1, de acordo com o teste de

Tukey.

Palavras-Chave: Açude Santo Anastácio; Eutrofização; Sazonalidade; Qualidade.

ABSTRACT

Brazil has a large quantity of freshwater, but the Northeast Region and state of Ceará

suffer scarcity of this resource. In function of this, many rivers were barred to build

reservoirs. Within this context, there is the Santo Anastácio dam (ASA), the object of

this research, located in Fortaleza-Ceará. ASA is suffering progressive losses in the

quality and depth of waters, mainly due to human actions. Thus, this study aimed to

diagnose the evolution of this degradation by physical, chemical and biological

analysis, as well as to calculate the water quality index (IQA) for ASA, to evaluate

eutrophication and siltation levels and to study the spatial and temporal variability of

their limnological parameters. All methods used here were based on the 21st edition

of Standard methods for the examination of water and waterwaste - APHA-AWWA-

WPCF. By the results, it was possible to conclude that some of the analysed

parameters, including OD, total phosphorus and BOD, were evaluated against the

established standards for freshwater, class 3, by “Resolução CONAMA nº357”, in

which ASA was classified according to its predominant uses. This means that this

reservoir is unfit for the purposes for which it is currently used. The results indicated a

low quality of the waters, according to IQA, which oscillated between good and bad,

with deterioration in quality, at the point 1, which is the region of ASA dam near the

community that resides in its surroundings. About the level of eutrophication, it was

classified as hypertrophic, higher ranking in artificial aging process. Regarding the

temporal variation of the parameters, it can be concluded that there was seasonal,

with the influence of local climate. This fact was observed by the study of correlations

among the climatic factors using Tukey’s test and ratified by Principal Component

Analysis (PCA). In relation to spatial variation, it was not observed in most variables,

except the OD, that exhibited heterogeneity at the point 1, according to Tukey’s test.

Keywords: Santo Anastácio Dam; Eutrophication; Siltation, Water Quality.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Curvas médias da variação de qualidade da água......................... 22

Figura 2 - Localização do açude Santo Anastácio e pontos de coleta............ 29

Figura 3 - Sonda multiparamétrica usada nas coletas.................................... 30

Figura 4 - Embarcação usada nas coletas...................................................... 31

Figura 5 - Frascos usados nas coletas............................................................ 32

Figura 6 - Gráfico da variação dos parâmetros climáticos.............................. 37

Figura 7 - Boxplot do cloreto por pontos observados..................................... 38

Figura 8 - Boxplot do cloreto por data de coleta.............................................. 40

Figura 9 - Boxplot da DBO por pontos observados......................................... 43

Figura 10 - Boxplot da DBO por data de coleta................................................. 44

Figura 11 - Boxplot da DQO por pontos observados........................................ 46

Figura 12 - Boxplot da DQO por data de coleta................................................ 47

Figura 13 - Boxplot do O.D. por pontos observados......................................... 49

Figura 14 - Boxplot do O.D. por data de coleta................................................. 51

Figura 15 - Boxplot do nitrogênio amoniacal por pontos observados............... 54

Figura 16 - Boxplot do nitrogênio amoniacal por data de coleta....................... 55

Figura 17 - Boxplot do nitrito por pontos observados........................................ 57

Figura 18 - Boxplot do nitrito por data de coleta................................................ 58

Figura 19 - Boxplot do nitrato por pontos observados....................................... 60

Figura 20 - Boxplot do nitrato por data de coleta.............................................. 62

Figura 21 - Boxplot do nitrogênio total por pontos observados......................... 64

Figura 22 - Boxplot do nitrogênio total por data de coleta................................. 66

Figura 23 - Boxplot de fósforo total por pontos observados.............................. 67

Figura 24 - Boxplot de fósforo total por datas de coleta.................................... 69

Figura 25 - Boxplot de ortofosfato por pontos observados................................ 70

Figura 26 - Boxplot de ortofosfato por datas de coleta...................................... 71

Figura 27 - Boxplot da clorofila a por pontos observados................................ 73

Figura 28 - Boxplot da clorofila a por data de coleta......................................... 75

Figura 29 - Boxplot do IET por pontosobservados........................................... 77

Figura 30 - Boxplot do IET por data de coleta................................................... 78

Figura 31 - Foto do canal que alimenta o Santo Anastácio mostrando as casas construídas irregularmente nas suas margens.....................

81

Figura 32 - Foto do açude Santo Anastácio mostrando a proliferação dos aguapés na sua superfície..............................................................

82

Figura 33 - Boxplot da temperatura da amostra por pontos observados......... 84

Figura 34 - Boxplot da temperatura da amostra por data de coleta................. 85

Figura 35 - Boxplot do pH por pontos observados........................................... 87

Figura 36 - Boxplot do pH por data de coleta................................................... 88

Figura 37 - Boxplot dos sólidos totais por pontos observados......................... 90

Figura 38 - Boxplot do sólidos totais por data de coleta................................... 91

Figura 39 - Boxplot da turbidez por pontos observados................................... 93

Figura 40 - Boxplot da turbidez por data de coleta........................................... 94

Figura 41 - Boxplot do IQA por pontos observados......................................... 97

Figura 42 - Boxplot do IQA por data de coleta................................................. 97

Figura 43 - Boxplot da condutividade por pontos observados......................... 99

Figura 44 - Boxplot da condutividade por data de coleta................................. 100

Figura 45 - Boxplot da alcalinidade por pontos observados............................. 102

Figura 46 - Boxplot da alcalinidade por data de coleta ................................. 103

Figura 47 - Boxplot do sulfeto por pontos observados..................................... 105

Figura 48 - Boxplot do sulfeto por data de coleta.............................................. 106

Figura 49 - Gráficos de escores (amostras)...................................................... 107

Figura 50 - Gráficos de pesos (variáveis).......................................................... 108

Figura 51 - Resíduos sólidos retirados na limpeza do ASA.............................. 112

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Padrões para alguns parâmetros de qualidade das águas de

classe 3........................................................................................

19

Quadro 2 - Categorias dos estados tróficos, segundo o índice de Calrson

modificado....................................................................................

20

Quadro 3 - Equações representativas das curvas de qualidade do NSF,

elaborada pela CETESB..............................................................

21

Quadro 4 - Qualificação das águas de acordo com o IQA............................ 23

Quadro 5 - Localização dos pontos de coleta............................................... 29

Quadro 6 - Parâmetros analisados e suas metodologias analíticas.............. 33

Quadro 7 - Características da hipereutrofização........................................... 79

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Variação espacial e temporal do cloreto.................................................. 38

Tabela 2 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o cloreto..... 39

Tabela 3 - Correlação dos fatores climáticos com o cloreto..................................... 39

Tabela 4 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o clore-

to.............................................................................................................. 40

Tabela 5 - Valores de salinidade calculados............................................................. 41

Tabela 6 - Variação espacial e temporal da DBO..................................................... 42

Tabela 7- Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a Demanda

Bioquímica de Oxigênio...........................................................................

43

Tabela 8 - Correlação dos fatores climáticos com a DBO........................................ 43

Tabela 9 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a DBO........ 44

Tabela 10 - Variação espacial e temporal da DQO..................................................... 45

Tabela 11 - Correlação dos fatores climáticos com a DQO........................................ 46

Tabela 12 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a DQO........ 47

Tabela 13 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a DQO........ 48

Tabela 14 - Variação espacial e temporal do oxigênio dissolvido ..................... 48

Tabela 15 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o O.D.......... 49

Tabela 16 - Correlação dos fatores climáticos com o O.D.......................................... 50

Tabela 17 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o O.D.......... 51

Tabela 18 - Variação espacial e temporal do nitrogênio amoniacal............................ 54

Tabela 19 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey com o nitrogê-

nio amoniacal...........................................................................................

54

Tabela 20 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrogênio amoniacal............... 55

Tabela 21 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey com o nitrogê-

nio amoniacal...........................................................................................

56

Tabela 22 - Variação espacial e temporal do nitrito.................................................... 57

Tabela 23 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey com o nitrito....... 57

Tabela 24 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrito....................................... 58

Tabela 25 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey com o nitrito...... 59

Tabela 26 - Variação espacial e temporal do nitrato................................................... 60

Tabela 27- Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey com o nitrato...... 61

Tabela 28 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrato...................................... 61

Tabela 29 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey com o nitrato...... 62

Tabela 30 - Variação espacial e temporal do nitrogênio total..................................... 64

Tabela 31 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey com o nitrogênio

total..........................................................................................................

65

Tabela 32 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrogênio total......................... 65

Tabela 33 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey com o nitrogênio 65

Tabela 34 - Variação espacial e temporal do fósforo total.......................................... 67

Tabela 35 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o fósforo

total.......................................................................................................... 68

Tabela 36 - Correlação dos fatores climáticos com o fósforo total............................. 68

Tabela 37 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o fósforo

total..........................................................................................................

69

Tabela 38 - Variação espacial e temporal do ortofosfato............................................ 70

Tabela 39 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o ortofos-

fato...........................................................................................................

71

Tabela 40 - Correlação dos fatores climáticos com o ortofosfato............................... 71

Tabela 41 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o ortofos-

fato...........................................................................................................

72

Tabela 42 - Variação espacial e temporal da clorofila a............................................. 73

Tabela 43 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a clorofila

a...............................................................................................................

74

Tabela 44 - Correlação dos fatores climáticos com a clorofila a................................. 74

Tabela 45 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey com a clorofila

a...............................................................................................................

75

Tabela 46 - Resultado do IET para o açude Santo Anastácio.................................... 76

Tabela 47 - Comparação de médias nos pontos pelo testeTukey para o IET........... 78

Tabela 48 - Correlação dos fatores climáticos com o IET........................................... 78

Tabela 49 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o IET.......... 79

Tabela 50 - Variação espacial e temporal da temperatura da amostra...................... 83

Tabela 51 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a tempe-

ratura da amostra.....................................................................................

83

Tabela 52 - Correlação dos fatores climáticos com a temperatura da amostra.......... 84

Tabela 53 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a tempe-

ratura da amostra..................................................................................... 85

Tabela 54 - Variação espacial e temporal do pH........................................................ 86

Tabela 55 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o pH ........... 86

Tabela 56 - Correlação dos fatores climáticos com o pH............................................ 87

Tabela 57 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o pH............ 88

Tabela 58 - Variação espacial e temporal dos sólidos totais...................................... 89

Tabela 59 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey sólidos totais...... 89

Tabela 60 - Correlação dos fatores climáticos com os sólidos................................... 90

Tabela 61 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey sólidos totais....... 91

Tabela 62 - Variação espacial e temporal da turbidez................................................ 92

Tabela 63 - Comparação de médias nos pontospelo teste Tukey para turbidez....... 92

Tabela 64 - Correlação dos fatores climáticos com a turbidez................................... 93

Tabela 65 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a turbidez.. 94

Tabela 66 - Indice de qualidade da água do açude Santo Anastácio......................... 95

Tabela 67- Comparação de médias nos pontos pelo testeTukey para o IQA........... 96

Tabela 68 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o IQA......... 98

Tabela 69 - Variação espacial e temporal da condutividade....................................... 98

Tabela 70 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a condu-

tividade.....................................................................................................

99

Tabela 71 - Correlação dos fatores climáticos com a condutividade.......................... 100

Tabela 72 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a condutivi-

dade.........................................................................................................

101

Tabela 73 - Variação espacial e temporal da alcalinidade.......................................... 101

Tabela 74 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a alcalinida-

de.............................................................................................................

102

Tabela 75 - Correlação dos fatores climáticos com a alcalinidade............................. 102

Tabela 76 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a alcalinida-

de.............................................................................................................

103

Tabela 77 - Variação espacial e temporal da sulfeto.................................................. 104

Tabela 78 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o sulfeto...... 104

Tabela 79 - Correlação dos fatores climáticos com o sulfeto...................................... 105

Tabela 80 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o sulfeto...... 106

Tabela 81 - Valores de peso obtidos na análise de componentes principais............. 109

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

AF Afluente

ASA Açude Santo Anastácio

AT Alcalinidade Total

COGERH Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos

CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente

CV Coeficiente de variação

DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio

DEHA Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental

DP Desvio padrão

DQO Demanda química de oxigênio

EF Efluente

ETE Estação de tratamento de efluentes

GELCORR Grupo de Eletroquímica e Corrosão

IET Índice de Eutrofização

IQA Índice de Qualidade da Água

LABOSAN Laboratório de Saneamento

LAQA Laboratório de QuímicaAmbiental

NT Nitrogênio Total

OD Oxigênio Dissolvido

pH Potencial hidrogeniônico

SEMACE Superintendência Estadual do Meio Ambiente do Ceará

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS........................................................................................................ 6

LISTA DE QUADROS..................................................................................................... 8

LISTA DE TABELAS....................................................................................................... 9

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS.......................................................................... 12

1INTRODUÇÃO.............................................................................................................. 16

1.1Aspectos legais quanto à classificação das águas do açude Santo

Anastácio.........................................................................................................................

17

1.1.1 Condições de qualidade......................................................................................... 18

1.1.2 Padrões de qualidade............................................................................................. 18

2 OBJETIVO.................................................................................................................... 24

2.1 Objetivo geral............................................................................................................ 24

2.2 Objetivos específicos................................................................................................. 24

3 ÁREA DE ESTUDO...................................................................................................... 25

4 MATERIAIS E MÉTODOS............................................................................................ 28

4.1Reagentes e soluções................................................................................................ 28

4.2 Escolha dos parâmetros............................................................................................ 28

4.3 Coleta das amostras.................................................................................................. 28

4.3.1Local das coletas.................................................................................................... 28

4.3.2 Frequência das coletas.......................................................................................... 30

4.3.3 Técnica de amostragem e preservação da amostra.............................................. 30

4.4 Local e procedimentos das análises......................................................................... 32

4.5 Métodos de análise................................................................................................... 33

4.6 Análise de dados....................................................................................................... 34

4.6.1 Correlação entre os parâmetros químicos, físicos e climáticos............................. 34

4.6.2 Análise de componentes principais........................................................................ 34

4.6.3 Análise estatística dos dados obtidos nas análises dos parâmetros..................... 35

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................... 37

5.1 Variação climática durante o período da pesquisa................................................... 37

5.2 Avaliação da poluição orgânica das águas do ASA................................................. 37

5.2.1 Cloretos................................................................................................................. 38

5.2.2Demanda Bioquímica de Oxigênio........................................................................ 42

5.2.3 Demanda Química de Oxigênio (DQO)................................................................. 45

5.2.4 Oxigênio Dissolvido (OD)...................................................................................... 48

5.3 Avaliação da qualidade das águas do ASA, quanto ao nível de poluição

bacteriana.......................................................................................................................

52

5.3.1 Coliformes Termotolerantes.................................................................................. 52

5.4 Avaliação do teor de nutrientes e clorofila a ............................................................ 53

5.4.1 Nitrogênio Amoniacal............................................................................................ 53

5.4.2 Nitrito..................................................................................................................... 56

5.4.3 Nitrato................................................................................................................... 59

5.4.4 Nitrogênio total...................................................................................................... 63

5.4.5 Fósforo total e ortofosfato...................................................................................... 66

5.4.6 Clorofila a............................................................................................................. 73

5.5 Cálculo do estado trófico (IET) do açude Santo Anastácio...................................... 76

5.5.1 Características de um reservatório hipereutrófico................................................. 79

5.5.2 Possíveis causas da eutrofização do açude Santo Anastácio.............................. 80

5.6 Parâmetros usados no cálculo do IQA das águas do ASA...................................... 82

5.6.1 Temperatura da amostra....................................................................................... 82

5.6.2 pH.......................................................................................................................... 86

5.6.3 Sólidos Totais........................................................................................................ 89

5.6.4 Turbidez................................................................................................................. 92

5.7 Cálculo do Índice de Qualidade da Água (IQA)........................................................ 95

5.7.1 Índice usado pela CETESB................................................................................... 95

5.8 Avaliação do nível de poluição de um modo geral................................................... 98

5.8.1 Condutividade........................................................................................................ 98

5.8.2 Alcalinidade total.................................................................................................... 101

5.8.3 Sulfeto.................................................................................................................... 104

5.9 Estudo da sazonalidade através da análise dos componentes principais (PCA). 107

5.10 Processo de assoreamento.................................................................................... 110

6 SUGESTÕES............................................................................................................. 113

6.1 Controle da eutrofização e assoreamento................................................................ 113

7 CONSIDERAÇÕES FINAIS......................................................................................... 114

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 116

ANEXOS.......................................................................................................................... 119

17

1 INTRODUÇÃO

A quantidade de água doce mundial está distribuída da seguinte forma: nas

calotas polares e glaciais (79%), no subsolo (20%) e somente 1% como água

superficial de fácil acesso. As perspectivas de escassez e degradação da qualidade

dos recursos hídricos do planeta colocaram no cerne das discussões globais as

necessidades de adoção do planejamento e do manejo integrado desse recurso, que

está se tornando não renovável. [1]

Apesar do Brasil ocupar quase metade da área da América do Sul e de ter em

torno de 60% da Bacia Amazônica, que escoa um quinto do volume de água doce

do mundo, há áreas críticas no Nordeste, onde essa escassez deixou de ser apenas

uma ameaça. Com três bacias hidrográficas que contêm o maior volume de água

doce do mundo: Amazonas, São Francisco e Paraná, o Brasil busca servir de

exemplo na eficácia da gestão de seus recursos hídricos. [1] A busca da água como

uma necessidade de todos os seres vivos tem marcado as relações entre o homem

e o meio semiárido do nordeste brasileiro.

Inserido nesse contexto, o estado do Ceará possui 86,8% da sua área na

região do semiárido brasileiro com precipitação pluviométrica média anual inferior a

800 mm, um índice de aridez de até 0,5%, calculado pelo balanço hídrico que

relaciona as precipitações e a evapotranspiração potencial e um risco de seca maior

que 60%. [2]

Levando-se em conta o ciclo hidrológico dos açudes do Ceará, em suas várias

fases, pode-se considerar a precipitação como a fonte de alimentação dos

mananciais. Assim sendo, a precipitação média anual sobre determinada região

corresponderia ao recurso hídrico renovável máximo de que se poderia dispor,

porém, grande parte dessa água precipitada é consumida no processo de

evapotranspiração, restando, pois, uma fração relativamente pequena para compor

o escoamento superficial direto, a infiltração e, em seguida, o escoamento

subterrâneo. As taxas de evaporação são tão altas que, enquanto chovem 800

mm/ano, a evaporação chega a 2.100 mm/ano. [3]

A importância da água para a qualidade de vida da população é

fundamental. No Ceará, porém, a distribuição desse bem essencial à vida é muito

desigual. Dos seus 8.185.286 habitantes, cerca de três milhões não têm acesso à

18

água tratada e mais de cinco milhões não têm saneamento, de acordo com dados

das operadoras de sistemas de saneamento: Companhia de Água e Esgoto do

Ceará (CAGECE), Sistema Integrado de Saneamento Rural (SISAR) e Serviço

Autônomo de Água e Esgoto (SAAE). Não se dispõe de estatísticas confiáveis, mas

se sabe que muitas das mortes e das enfermidades da população estão associadas

às condições insalubres de água e de saneamento. [4]A poluição de água doce no

Ceará consiste numa diminuição interna da quantidade de água disponível para

diversos fins. Para suprir estas necessidades, muitos rios são usados como fonte de

abastecimento de água e, geralmente, existe a necessidade de regular o fluxo em

períodos de seca. Para este propósito, muitos rios são barrados para criar

acumuladores de água ou reservatórios, que são os açudes.[5] Nesse grupo está o

açude Santo Anastácio (ASA) objeto do presente estudo. O ASA é um pequeno

reservatório localizado no Campus do Pici (UFC), Fortaleza-CE.

1.1 Aspectos legais quanto à classificação das águas do açude Santo

Anastácio

O Ministério do Meio Ambiente, por meio do Conselho Nacional do Meio

Ambiente - CONAMA com a resolução Nº 357/05, de 17 de março de 2005, dispõe

sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu

enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de

efluentes, que foi recentemente atualizada pela resolução 430/11.

Com base na resolução acima citada, que fornece padrões de qualidade

baseados nos usos preponderantes dos corpos hídricos, o açude Santo Anastácio

pode ser classificado como um corpo receptor de água doce, em função da sua

salinidade abaixo de 0,5‰. Assim suas águas podem ser enquadradas na classe 3,

pois as mesmas podem ser destinadas aos seguintes usos: pesca amadora,

recreação de contato secundário e à dessedentação de animais. Esta resolução

estabelece os níveis de qualidade que os corpos hídricos deveriam possuir para

atender as necessidades da comunidade, considerando que a saúde e o bem-estar

humano, bem como o equilíbrio ecológico aquático, não devem ser afetados pela

deterioração da qualidade das águas.

19

De acordo com o art. 16 da referida legislação, tem-se os seguintes valores

padrões e condições para alguns parâmetros de qualidade das águas de classe 3,

que foram analisados nesse estudo:

1.1.1 Condições de qualidade

a) Resíduos sólidos objetáveis: virtualmente ausentes;

b) Coliformes termotolerantes: para o uso de recreação de contato secundário não

deverá ser excedido um limite de 2500 coliformes termotolerantes por 100 mililitros

em 80% ou mais de pelo menos 6 amostras, coletadas durante o período de um

ano, com frequência bimestral. Para dessedentação de animais criados confinados

não deverá ser excedido o limite de 1000 coliformes termotolerantes por 100

mililitros em 80% ou mais de pelo menos 6 amostras, coletadas durante o período

de um ano, com frequência bimestral. Para os demais usos, não deverá ser

excedido um limite de 4000 coliformes termotolerantes por 100 mililitros em 80% ou

mais de pelo menos 6 amostras coletadas durante o período de um ano, com

periodicidade bimestral. A E. Coli poderá ser determinada em substituição ao

parâmetro coliformes termotolerantes, de acordo com limites estabelecidos pelo

órgão ambiental competente;

c) DBO 5 dias a 20°C até 10 mg/L O2;

d) OD, em qualquer amostra, não inferior a 4 mg/L O2;

e) Turbidez até 100 UNT;

f) Cor verdadeira: até 75 mg Pt/L; e,

g) pH: 6,0 a 9,0.

1.1.2 Padrões de qualidade

O Quadro1 é um fragmento da tabela III do art. 16 da resolução CONAMA

375/05, correspondente à classe 3 - águas doces. Foram selecionados somente os

parâmetros relevantes para a presente pesquisa, ou seja, as variáveis analisadas

serviram de base para diagnosticar os mais variados tipos de poluição que

acometeram as águas do ASA, durante o período deste estudo.

20

Quadro 1 - Padrões para alguns parâmetros de qualidade da água, classe 3.

PADRÕES

PARÂMETROS VALOR MÁXIMO

Clorofila a 60 µg/L

Sólidos dissolvidos totais 500 mg/L

Cloreto total 250 mg/L Cl

Fósforo total (ambiente intermediário,

com tempo de residência entre 2 e 40

dias, e tributários diretos de ambiente

lêntico)

0,075 mg/L P

Nitrato 10 mg/L N

Nitrito 1,0 mg/L N

Nitrogênio amoniacal total

13,3 mg/L N, para pH ≤ 7,5

5,6 mg/L N, para 7,5 < pH ≤ 8,0

2,2 mg/L N, para 8,0 < pH ≤ 8,5

1,0 mg/L N, para pH > 8,5

Sulfato total 250 mg/L SO4

Sulfeto 0,3 mg/L S

Fonte:CONAMA Nº 357, 2005.

Outro padrão de qualidade que também pode ser usado para a classificação

das águas do ASA é o índice do estado trófico (IET), calculado por Carlson

modificado por Lamparelli. [7]

Esse estudo se baseia no seguinte cálculo:

IET (CL) = 10 x (6-((0,92-0,34 x (ln CL)/ln 2))(1)

IET (PT) = 10 x (6-(1,77- 0,42 x (ln PT)ln 2))(2)

PT: Concentração de fósforo total medida à superfície da água, em µg/L

CL: Concentração de clorofila a, medida à superfície da água, em µg/L

O resultado final do IET é determinado pela média aritmética dos índices

relativos ao fósforo total e clorofila a, como mostra a equação 3.

IET=[IET(PT)+IET(CL)]/2(3)

21

Os reservatórios são classificados conforme o Quadro 2, que apresenta as

categorias dos estados tróficos, de acordo com o cálculo do IET.

Quadro 2 - Categorias dos estados tróficos, segundo o Índice de Calrson Modificado

Categoriadoestado trófico

Ponderação P - total

(P- mg/m3) Clorofila a

(CHL a - mg/m3)

Ultraoligotrófico IET ≤ 47 P ≤ 8 CL ≤ 1,17

Oligotrófico 47 < IET ≤ 52 8 < P ≤ 19 1,17 < CL ≤ 3,24

Mesotrófico 52 < IET ≤ 59 19 < P ≤ 52 3,24 < CL ≤ 11,03

Eutrófico 59 < IET ≤ 63 52 < P ≤ 120 11,03 < CL ≤ 30,55

Supereutrófico 63 < IET ≤ 67 120 < P ≤ 233 30,55 < CL ≤ 69,05

Hipereutrófico IET> 67 P > 233 CHL a> 69,05

Fonte:Lamparelli, 2004

Além dos padrões citados anteriormente, também tem-se como parâmetro de

classificação, o índice de qualidade da água (IQA) usado pela CETESB. Ele é

determinado pelo produtório ponderado das qualidades das águas correspondentes

às variáveis: OD, DBO, coliformes fecais, temperatura, pH, nitrogênio total, fósforo

total, turbidez e resíduo total. Para esses nove parâmetros foram definidas curvas e

a variação da qualidade da água é determinada de acordo com o estado de cada

variável, levando em consideração os pesos relativos das mesmas e as condições

em que se apresentavam cada uma delas, de acordo com uma escala de valores -

Rating. [8]

Visando facilitar a utilização das curvas em planilhas, a CETESB propôs

equações de ajustes para cada um dos parâmetros, as quais são apresentadas no

Quadro 3, onde foram apresentadas somente as equações referentes às faixas,

entre os limites mínimo e máximo, para os nove parâmetros analisados, de acordo

com os resultados obtidos nessa pesquisa.[9]

As curvas de qualidade da água para cada um dos parâmetros são

apresentadas na Figura 1. Estas curvas foram formuladas pelo NSF (National

Sanitation Foundation) com uma pequena adaptação realizada pela CETESB, que

substituiu o nitrato pelo nitrogênio total.

22

Quadro 3 - Equações representativas das curvas de qualidade do NSF, elaborada pela CETESB.

PARÂMETRO Lim.

min(>) Lim.

max(≤) EQUAÇÃO DE QI

Log10(coliformes term.)

1 5 100-37,2*logC+3,60743*logC2

pH 7 8 -427,8+142,05*pH-9,695*pH2

DBO 5 15 104,67-31,5463*log10(C)

15 30 4394,91*C-1,99809

Nitrogênio total (mgN/L)

0 10 100-8,169*C+0,3059C2

Fósforo (mgPO4/L) 0 1 99*EXP(-0,91629*C)

1 5 57,6-20,178*C+2,1326*C2

Temperatura (°C) 94 (valor constante assumido pela CETESB)

Turbidez (UNT) 0 25 100,17-2,67*turb+0,03775*turb2

25 100 84,76*EXP(-0,016206*TURB)

Sólidos totais (mg/L)

0 150 79,75+0,166*C-0,001088*C2

150 500 101,67-0,13917*C

500 32

Percentual de saturação de OD

0 50 3+0,34*(%sat)+0,008095*(%sat)2+

1,35252*0,00001*(%sat)3

50 85 3-1,166*(%sat)+0,058*(%sat)2-

3,803435*0,0001*(%sat)3

85 100 3+3,7745*(%sat)0,704889

100 140 3+2,9*(%sat)-

0,02496*(%sat)2+5,60919*0,00001*(%sat)3

Concentração de Saturação de

OD(mg/L)

Cs=(14,62-0,3898*temp+0,006969*temp2-0,00005896*temp3)(1-0,0000228675*altitude)5,167

Percentual de saturação (%)

100*OD/Cs

Fonte: CETESB, 2004; SRH-PE, 2005

23

Para alguns parâmetros como coliformes, DBO, nitrogênio, fósforo e turbidez,

a melhor qualidade da água (maior qi, que é um valor obtido das curvas de

qualidade da água, em função do resultado da análise) é obtida com as menores

concentrações desses parâmetros, pois a curva é sempre descendente. Já para

outros parâmetros como pH, temperatura, sólidos totais e oxigênio dissolvido, foi

determinado um ponto ótimo, com nota máxima,a partir da qual valores superiores e

inferiores implicam em diminuição do índice.[9]

A Figura 1 mostra as curvas de qualidade da água para os nove parâmetros

usados no cálculo do IQA.

Figura 1 - Curvas médias da variação de qualidade da água.

Fonte: CETESB, 1995

Esse estudo pode ser realizado pela utilização da equação:

IQA = pi .qiwi(4)

24

i = 1 a 9, são as nove variáveis citadas acima, usadas no cálculo;

IQA = índice de qualidade da água, é um número que varia de 0 a 100, sendo usado

na classificação das águas conforme o quadro 4;

qi = obtido do seu respectivo gráfico, em função do resultado da análise;

wi = peso correspondente da variável,em função de sua importância para a

qualidade da água,sendo um número de 0 a 1;

n = 9, nº de variáveis que entram no cálculo;

pi = produtório de i variando de 1 a n.

A qualidade de água doce, indicada pelo IQA em uma escala de 0 a 100, é

classificada em faixas, como pode ser visto no Quadro 4:

Quadro 4 - Qualificação das águas de acordo com o IQA

FAIXA DE IQA QUALIFICAÇÃO

79 < IQA ≤ 100 Ótima

51 < IQA ≤ 79 Boa

36 < IQA ≤ 51 Regular

19 < IQA ≤ 36 Ruim

IQA < 19 Péssima

Fonte: Derísio, 2007

25

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral

Avaliar a qualidade das águas do açude Santo Anastácio, por meio do

monitoramento da variação das características físicas, químicas, biológicas e

climáticas.

2.2 Objetivos específicos

1. Estudar a variabilidade espacial e temporal da qualidade das águas do ASA,

com base nas suas variáveis limnológicas;

2. Estimar o nível de poluição do ASA em função da quantidade de matéria

orgânica e bacteriana;

3. Determinar o indice de Qualidade das Águas do ASA;

4. Avaliar a poluição por nutrientes e clorofila a e classificar o ASA quanto ao seu

nível trófico;

5. Propor soluções de remediação

26

3 ÁREA DE ESTUDO

O ASA foi construído em 1918, pelo represamento do riacho da sangria da

lagoa de Parangaba, sendo parte da bacia do rio Maranguapinho. Esse açude está

localizado, parcialmente, no campus do Pici, em Fortaleza, Ceará, Brasil, onde 42%

da área inundada estão dentro do Campus do Pici (UFC).

Geograficamente, a localização desse reservatório fica compreendida entre os

pontos de 3°44’36’’ Lat. S e 38°34’13’’ Long. W, envolve uma bacia hidráulica com

cerca de 12,8 hectares e uma bacia hidrográfica com aproximadamente 143.400 m2.

Sua barragem possui 182 m de comprimento. [5]

As margens do ASA encontram-se totalmente habitadas, exceto a parte física

que se localiza na área do Campus do Pici. A população que habita esta área é, em

sua maioria, de baixa renda e sem acesso a uma educação ambiental

esclarecedora, o que faz com que contribua com dejetos humanos (lixo e esgoto

doméstico) para o processo de eutrofização e assoreamento do ASA. [10]

O comprometimento da qualidade de suas águas está ligado principalmente

ao fato das comunidades que vivem às margens do canal não disporem de

infraestrutura básica de saneamento, por ter suas moradias construídas de maneira

irregular, às margens do mesmo. Outros fatores relevantes são o processo de

erosão e de assoreamento. A fonte de poluição é pontual e proveniente

principalmente do aglomerado urbano existente na área de preservação desse corpo

de água. Não existe o monitoramento da água desse açude, apesar dele ser usado

regularmente pela população circunvizinha, para pesca e lazer.

Os estudos sobre o açude Santo Anastácio começaram em 1975 com Oliveira

[5], que realizou um estudo biológico-pesqueiro do açude tendo em vista a

verificação qualitativa da biomassa e efetuou um levantamento das condições

ambientais e físico-químicas das águas. Esse estudo não apresentou muita

representatividade devido ao seu curto período de tempo para obtenção de dados

que não cobriu o ciclo anual e, por isso, alcançou apenas níveis preliminares.

Fernandes [11] fez um estudo limnológicodo ASA, no período de setembro a

novembro de 1978 e constatou um elevado valor na turbidez. Como resultados,

teve-se transparência entre 40 e 73 cm, taxa de oxigênio muito baixa e teor de CO2

27

elevado, junto com pH entre 7,3 e 7,9, com grande quantidade de matéria orgânica e

nitrito.

Borges [12] fez exames químicos e bacteriológicos no ASA, que mostraram

um elevado teor de coliformes das espécies Escherichia coli (Migula) e Aero bacter

aerogenes (Kruse). Chegou-se à conclusão de que as águas do açude estavam

poluídas, mas que ainda poderia ser utilizado para a piscicultura.

Pereira [13] estudou aspectos da sedimentação e concluiu que o processo de

assoreamento diminuiu a capacidade do ASA de 500.000 m3 para 440.000m3, pela

deposição de matéria orgânica e inorgânica.

Klein [14] fez uma pesquisa sobre o “standing crop” e produtividade primária

da água do ASA, encontrou valores de pH tendendo para alcalino e alto valores de

clorofila a. Por esses resultados, foi possível concluir, com base na situação de

eutrofização, que essas águas seriam adequadas para abastecer os tanques da

Estação de Piscicultura do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do

Ceará.

Gurgel [15] pesquisou as causas do acidente ecológico que matou muitos

peixes em 6 de março de 1991, ele chegou à conclusão de que o fato ocorreu em

decorrência de perturbações atmosféricas, como queda da pressão barométrica,

chuvas repentinas e ventos fortes, que fez revolver o fundo do açude e liberou gases

tóxicos como H2S, CH4 e NH3.

Lima [16] estudou os níveis de matéria orgânica dissolvida, em decorrência da

poluição que o ASA vinha sofrendo ao longo de muitos anos, o que propiciou o

aumento exagerado de vegetação aquática e quebra no equilíbrio natural do

ecossistema, estabelecendo novas condições para a cadeia vital, o que justificou o

aparente estado de eutrofização artificial do açude.

Figueiredo [17] analisou os níveis da concentração de compostos químicos

dissolvidos, tais como, o nitrogênio amoniacal, nitratos, nitritos, DQO e DBO e

procurou estabelecer correlações entre os valores atuais e os anteriores, com o

propósito de usar a água do ASA para a aquicultura. Os parâmetros analisados

foram comparados às necessidades ecológicas para a aquicultura, os quais

28

revelaram que este corpo hídrico era, na época, um excelente habitat natural para

essa atividade.

Lima et al [18] discutiram dados das análises físico-químicas e avaliou a

evolução temporal das concentrações de espécies químicas presentes no ASA. As

amostras foram coletadas de setembro/2003 a maio/2004 e foram efetuadas

medidas da condutividade elétrica, pH e das concentrações de alguns íons. Por

meio desse trabalho, chegou-se à conclusão que esses parâmetros estão

relacionados com fatores climáticos, à atividade dos micro-organismos e ao tempo

de retenção das águas do açude.

Farias [10] efetuou um diagnóstico sobre as características físicas e químicas

nas águas e metais nos sedimentos do ASA visando compreender sua dinâmica e

obter informações básicas para subsidiar programas de gerenciamento, proteção e

aproveitamento adequado desse recurso hídrico. Segundo a autora, os resultados

indicaram a uniformidade do açude quanto às variáveis analisadas. Relatou-se que a

análise de nutrientes, juntamente com a clorofila a, sugere que o açude apresentava

elevado nível de eutrofização. Nesse trabalho, ficou concluído que os agentes

eutrofizantes eram adicionados diretamente na forma de nitratos e fosfatos ou,

indiretamente, na forma de compostos orgânicos, que, por decomposição biológica,

formavam amônia ou nitratos e fosfatos. A autora concluiu que a poluição química

no ASA abrangia uma grande variedade de alterações ecológicas significativas,

incluindo os efeitos químicos causados por esgotos domésticos.

29

4 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 Reagentes e soluções

Todas as soluções necessárias para as análises foram preparadas, de acordo

com o Standard Methods. [19] Para o preparo das mesmas, foi utilizada água

purificada pelo sistema Milli-Q.Todos os reagentes utilizados foram de pureza

analítica (PA).

4.2 Escolha dos parâmetros

A seleção dos parâmetros analisados está diretamente relacionada aos

objetivos desta pesquisa. Existe uma grande variedade de indicadores de qualidade,

para esse trabalho foram escolhidos os parâmetros abaixo, no sentido de avaliar o

nível de poluição das águas do Santo Anastácio, suas causas e consequências. Os

parâmetros escolhidos foram:

- Cloretos, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio

(DQO) e Oxigênio Dissolvido (OD), para detectar o teor de poluição orgânica;

- Coliformes termotolerantes, para determinar o nível de poluição bacteriana;

- Nutrientes (nitrogênio e fósforo) e clorofila a, para avaliar o estágio do processo de

eutrofização;

- pH, temperatura, sólidos totais e turbidez para determinar o índice de qualidade da

água (IQA).

- Alcalinidade, condutividade e sulfeto, para avaliar o nível de poluição de um modo

geral.

4.3 Coletas das amostras

4.3.1 Local das coletas

Ao amostrar as águas do ASA, foram escolhidos pontos chaves, de forma a

detectar as influências mais representativas da fonte poluidora desse corpo d’água,

que é o despejo do esgoto sanitário das comunidades ribeirinhas.

Em estudos realizados por Farias [10], foram escolhidos três pontos de coleta

(Figura 2): próximo às habitações da comunidade que vive às margens do ASA

(ponto 1), próximo a descarga do canal (ponto 2) e próximo à sua barragem (ponto

30

3), no campus do Pici (UFC). A localização geográfica dos pontos está representada

no Quadro 5.

Quadro 5 - Localização dos pontos de coleta.

Ponto Latitude / Longitude Profundidade do local (m)

1 9585932 / 547872 0,6

2 9586260 / 547728 2,6

3 9586538 / 547418 2,1

Fonte: COGERH, 2011

Figura 2 - Localização do açude Santo Anastácio e pontos de coleta

Fonte: Adaptado de LIMA, 2011

Legenda: Próximo a comunidade (pt 1), próximo a descarga do canal (pt 2) e próximo à sua barragem (pt 3), no campus do Pici (UFC).

31

Foram realizadas, pela COGERH, algumas medições in situ, com uma sonda

multiparamétrica (HI 9820 HANNA INSTRUMENTS), mostrada na Figura 3. Os

parâmetros analisados no três pontos de coleta foram: oxigênio dissolvido,

condutividade elétrica, temperatura e pH.

Figura3 - Sonda multiparamétrica usada nas coletas

Fonte: Próprio autor, 2012

4.3.2 Frequência das coletas

Para avaliar a variação dos parâmetros físicos e químicos com relação à

sazonalidade climática foram escolhidas datas que contemplaram períodos de chuva

e de estiagem, na região do ASA.

As datas selecionadas para coletas foram: junho de 2011 e 2012 (final do

período chuvoso), janeiro e novembro de 2012 (períodos de estiagem).

4.3.3 Técnica de amostragem e preservação da amostra

O acesso ao local de coleta foi feito por meio do uso de barcos a motor, como

mostra a figura 4, gentilmente cedidos pelo corpo de bombeiros do estado do Ceará,

na 1ª coleta e pela Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos (COGERH) nas

três últimas coletas. Todas as coletas foram realizadas no período da manhã.

32

Figura 4 - Embarcação usada nas coletas


Para retirada da amostra procedeu-se a imersão de frascos especificamente

selecionados para armazenar amostras dependendo do tipo de análise. Foram

utilizados os seguintes frascos:

Sulfeto - frasco de vidro âmbar com capacidade para um litro, lavado com

água destilada. Foram adicionadas 5 gotas de acetato de zinco para

precipitar o sulfeto e 6 gotas de hidróxido de sódio no ato da coleta para

preservação da amostra.

Análise microbiológica - frasco previamente esterilizado em autoclave.

Demais análises - frasco de polietileno de cinco litros, lavado e enxaguado

repetidas vezes com água destilada.

Os frascos foram acondicionados em caixa de isopor com gelo, até sua

chegada ao laboratório, como foi exibido na figura 5. Para preservar as amostras, os

frascos foram manipulados adequadamente de modo a evitar a contaminação de

sua superfície interna, principalmente próximo ao gargalo e à tampa. No laboratório

foram seguidos os prazos de análise, determinados pelas normas.

O transporte até o laboratório foi realizado com a maior rapidez possível e ao

chegar neste local, foram realizadas algumas análises imediatas, como alcalinidade,

nutrientes, DBO e DQO.

33

O restante das amostras foi acondicionado no escuro e na temperatura de

4°C, para manter a sua estabilidade, evitando ou reduzindo a atividade biológica na

mesma.

Figura 5 - Frascos usados nas coletas


Uma porção da amostra, usada para analisar os nutrientes (nitrogênio

amoniacal, nitrito, nitrato e ortofosfato), foi filtrada em filtros de membrana com

porosidade de 0,45 mm e os filtros foram usados para análise de clorofila a. A água

filtrada foi imediatamente analisada para os nutrientes.

4.4 Local e procedimentos das análises

Este trabalho de pesquisa se consolidou em função de uma colaboração

científica entre os membros do Grupo de Eletroquímica e Corrosão, GELCORR

(Profa. Dra.Adriana Nunes Correia), Laboratório de Química Analítica Ambiental,

LAQA (Profa.Dra. Helena Becker), ambos do Departamento de Química Analítica e

Físico-Química e do Laboratório de Saneamento Ambiental, LABOSAN (Prof. Dr.

André Bezerra dos Santos) do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental,

todos da Universidade Federal do Ceará (UFC).

Os laboratórios destes três grupos de pesquisa contam com boa

infraestrutura, dispondo de equipamentos, vidrarias e reagentes necessários para a

execução desta pesquisa, com capacidade adequada para a realização de

34

experimentos com qualidade analítica. Os procedimentos, prazos e padrões de

armazenamento das amostras estão descritos no Standard Methods.

4.5 Métodos de análise

Todos os métodos de análise descritos no quadro 6, foram baseados na 21ª

edição do “Standard methods for the examination of water and waterwaste – APHA-

AWWA-WPCF”, 2005 e são mostrados no Quadro 6. [19]

Quadro 6 - Parâmetros analisados e suas metodologias analíticas

Variáveis Metodologiasanalíticas

Clorofila a Método espectrofotométrico -10200 H

Nitrito dissolvido Método colorimétrico - 4500-NO2 - B

Nitrato dissolvido Método da redução do cádmio - 4500-NO3 - E

Nitrogênio amoniacal dissolvido Método do fenato - 4500-NH3 F

Ortofosfato dissolvido Método do ácido ascórbico - 4500-P E

Fósforo total Método da digestão simultânea - 4500-P B

Nitrogênio total Método da digestão simultânea- 4500-N

Sulfeto total Método iodométrico

Coliformes termotolerantes Método Collilert

Turbidez Método nefelométrico - turbidímetro

Demanda química de oxigênio (DQO) Método colorimétrico,

refluxo fechado - 5220 D.

Demanda bioquímica de oxigênio

(DBO) Teste de DBO de 5 dias -5210 B

Sólidos totais Sólidos Totais Secos a 103 - 105 oC-2540 B.

Cloreto Método argentométrico(Mohr)

pH Método eletrométrico-4500-H + B

Oxigênio Dissolvido (OD) Métodoeletrométrico

Condutividade Método eletrométrico

Temperatura Método eletrométrico

Alcalinidade Método da titulação potenciométrica

Fonte: Standard Methods, 2005

35

4.6 Análise de dados

4.6.1 Correlação entre os parâmetros químicos, físicos e climáticos

O estudo da influência dos fatores climáticos sobre a qualidade das águas do

ASA foi realizado com base na análise da correlação dos mesmos com os

parâmetros químicos e físicos. O estudo em questão foi mostrado por meio dos

coeficientes de correlação dos parâmetros com cada fator climático. A correlação

indica a força e a direção do relacionamento linear entre os fatores e o parâmetro e

é um valor entre -1 e 1. Uma correlação próxima a zero indica que as duas variáveis

não estão relacionadas.Uma correlação positiva indica que as duas variáveis são

diretamente proporcionais, e a relação é forte quanto mais a correlação se aproxima

de 1. Uma correlação negativa indica que as duas variáveis são inversamente

proporcionais e que a relação também fica mais forte quanto mais próxima de -1 ela

estiver. [20]

Nessa pesquisa foram utilizados os fatores climáticos temperatura do ar,

velocidade do vento, precipitação e insolação, relacionando-os com os parâmetros

químicos e físicos analisados. Essa correlação é mostrada pelo valor do coeficiente

de correlação apresentado nas tabelas.

4.6.2 Análise de componentes principais (PCA)

PCA é uma técnica matemática usada para o tratamento de dados

multivariados, quando se trabalha com uma matriz de dados, na qual transforma um

conjunto original, comum grande número de variáveis interrelacionadas em outro

conjunto, com um número reduzido de componentes, com a menor perda de

informação possível. As novas variáveis geradas são chamadas de componentes

principais, possuem independência estatística e não são correlacionadas.[21]

Esse método de análise multivariada foi empregado pelo fato de ser usado,

corriqueiramente, quando as variáveis são originárias de processos em que diversas

características devem ser estudadas ao mesmo tempo. Como é o caso dessa

pesquisa, onde vários parâmetros foram analisados, para que fosse feito um estudo

espacial e sazonal do ASA.

36

Essa técnica permite o agrupamento de parâmetros similares em um novo

sistema de eixos ortogonais. Essas dispersões gráficas podem ser representadas

em um espaço di ou tridimencional e são de fácil interpretação geométrica. A PCA

gera dois gráficos principais: um de escores que representa as novas projeções das

amostras no novo sistema de coordenadas e outro de pesos que são os coeficientes

que medem a importância de cada variável original em cada componente

principal.[21]

4.6.3 Análise estatística dos dados obtidos nas análises dos parâmetros.

A análise estatística apresentada nesse trabalho foi realizada com base nos

resultados dos parâmetros obtidos nas análises das amostras coletadas, em três

pontos do açude Santo Anastácio. Ela foi realizada utilizando-se uma análise de

variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, pelo programa The R

Project for Statistical Computinge.

O teste de Tukey permite estabelecer a diferença mínima significante, ou seja,

a menor diferença de médias de amostras que deve ser tomada como

estatisticamente significante, em determinado nível. Este teste é feito comparando-

se a diferença absoluta (em módulo) entre as várias médias, a um valor (),

previamente calculado. Foram consideradas significativas ao nível de significância

pré-determinado () aquelas diferenças entre médias cujo valor absoluto for maior

que o calculado.

A fórmula para o teste de Tukey é: onde YA é a maior das médias

que estão sendo comparadas, YB é a menor das médias e SE é o erro padrão dos

dados.

Também foram elaborados gráficos do tipo Boxplot, para auxiliar no estudo da

variação nos parâmetros químicos e físicos, nos três pontos de coleta e nas quatro

datas. Quando duas ou mais caixas são colocadas lado a lado, compara-se a

variabilidade entre elas, a mediana e assim por diante. O Boxplot é formado pelo

primeiro e terceiro quartis e pela mediana. As hastes inferiores e superiores se

estendem, respectivamente, do quartil inferior até o menor valor não inferior ao limite

inferior e do quartil superior até o maior valor não superior ao limite superior. Os

37

pontos fora destes limites são considerados valores discrepantes (outliers) e são

denotados por (º).Outro ponto importante é a diferença entre os quartis (Q3 - Q1),

que é uma medida da variabilidade dos dados. Uma definição importante também é

que assimetria negativa significa valores concentrados acima (em geral, a média é

menor que a mediana) e assimetria positiva significa valores concentrados abaixo

(em geral, a média é maior que a mediana).

Aanálise das concentrações de cada parâmetro em cada configuração foi

realizada a fim de identificar as diferenças entre os pontos e datas de coleta. [20]

38

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 Variação climática durante o período da pesquisa.

A análise da sazonalidade dos parâmetros estudados foi realizada com base

nos dados fornecidos pela Estação Meteorológica do Campus do Pici (posto da

FUNCEME). O gráfico da Figura 6 foi elaborado com base nos dados climáticos,

registrados nos 30 dias que antecederam cada coleta. Ele mostra a variação dos

fatores climáticos mais relevantes para essa pesquisa, são eles: temperatura do ar,

velocidade do vento, precipitação e insolação.[22]

Figura 6 - Gráfico da variação dos parâmetros climáticos

Fonte: FUNCEME, 2011 / 2012

Baseando-se na variação climática da região, que por estar localizada no

semiárido tem como aspecto mais marcante do seu clima a alternância de duas

estações: a chuvosa e a seca,foi feito um estudo da variação sazonal da qualidade

das águas do ASA.

5.2 Avaliação da poluição orgânica das águas do ASA

As amostras foram analisadas no mínimo em duplicata, com o coeficiente de

variação, de todas as análises, sendo menor que 10%. Os parâmetros estudados

para avaliar o teor de poluição orgânica, bem como sua variação espacial e sazonal,

foram: Cloretos, DBO, DQO e OD.

28

0,8

4

31

,77

17

2,7

21

4,7

28

5,9

1

34

,89

16

,1

30

6,8

27

9,8

0

33

,82

13

3,5

25

5,4

28

1,3

8

39

,89

8,3

31

3,9

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

Temp. do ar (°C) Vento Vel. (m/s) PRECIPIT. (mm) INSOL. (Hora)

9/6/2011

10/1/2012

20/6/2012

21/11/2012

39

5.2.1 Cloretos

A concentração de cloreto é normalmente elevada em água residuárias

domésticas e é um indicativo de despejo sanitário, pois o cloreto de sódio é uma

substância comum na dieta humana e passa pelo sistema digestivo sem ser

absorvido, portanto caso o teor de cloreto seja elevado na amostra, suspeita-se de

contaminação por efluentes domésticos.[23]

A variação do teor de cloreto analisado pode ser observada na Tabela 1.

Tabela 1 - Variação espacial e temporal do cloreto.

Cloreto mg de Cl-/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 104,0 149,5 87,4 236,5

2 94,7 149,5 95,6 231,3

3 96,8 154,3 121,3 245,7

Média 98,5 151,1 101,4 237,8

DP 4,86 2,77 17,70 7,29

CV (%) 4,93 1,83 17,45 3,07


A Figura 7 apresenta a variação de cloreto nos pontos de coleta.

Figura 7 - Boxplot do cloreto por pontos observados


40

As médias do teor de cloretos, por ponto de coleta, bem como sua análise

estatística, são mostrados na Tabela 2.

Tabela 2 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o cloreto.

Grupo Ponto Obs. Média

a 1 144,35

a 3 144,16

a 2 142,77 Fonte: Próprio autor, 2013

As médias dos pontos 1, 2 e 3 não se mostraram significativamente diferentes,

durante toda a pesquisa, o que sugere que as águas do ASA são homogêneas para

esse parâmetro.

A Tabela 3 exibe a correlação de cloreto com cada fator climático.

Observando os valores abaixo, a velocidade do vento é o fator que exerce maior

influência sobre o teor de cloretos, sendo ela uma correlação positiva onde quanto

maior a velocidade de vento, maior se apresenta o teor de cloreto. Com o aumento

da velocidade do vento e insolação há intensa evaporação das águas do ASA,

fazendo com que aumentasse a concentração de sais de cloretos.

Tabela 3 – Correlação dos fatores climáticos com o cloreto

Temperatura do ar Velocidade do vento Precipitação Insolação

0,22 0,97 -0,84 0,82 Fonte: Próprio autor, 2013

A Figura 8 apresenta a variação de cloreto nas datas das coletas, onde se

observa a pequena variabilidade deste parâmetro nas datas de coleta, como as de

junho de 2011, janeiro e novembro de 2012. Somente em julho de 2012 o ASA não

mostrou uniformidade em relação aos cloretos, devido principalmente ao ponto 3

(%CV= 17,45).

Para o teor de cloreto os valores na coleta de 21/11/2012 apresentam-se

maiores que as demais coletas, nessa data foram registrados os maiores índices na

41

velocidade do vento, fator climático que teve uma maior correlação com o teor de

cloretos. Existe pouca variação em todas as coletas, com a coleta de 20/06/2012

apresentando a maior variação.

Figura 8 - Boxplot dos cloretos por datas de coleta


As médias de cloretos nas datas de coleta são mostradas na Tabela 4.

Tabela 4 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o cloreto

Grupo Data Média

a 21/11/2012 237,83

b 10/01/2012 151,10

c 20/06/2012 101.43

c 09/06/2011 98,50 Fonte: Próprio autor, 2013

Observa-se que houve diferenças estatísticas sazonais entre o período

chuvoso (com menor concentração de cloretos) e os de estiagem, com as coletas de

novembro mostrando-se estatisticamente diferentes da de janeiro/12 e com

concentração mais elevada, em função da menor precipitação ocorrida nesse

período.

O uso das águas dos reservatórios são limitados, inicialmente, pela sua

salinidade, pois esse é um parâmetro a ser usado para a classificação dos corpos

42

d’água, de acordo com a resolução CONAMA 357/05 e posterior avaliação da

qualidade dos mesmos. Para o cálculo da salinidade, foi usada a análise de cloretos

de acordo com a fórmula a seguir, levando-se em consideração a clorinidade (Cl- ‰).

[24]

SALINIDADE(‰)= 1,805 . Cl - ‰ (5)

Constatou-se que as águas do ASA tiveram a salinidade determinada na

maioria das coletas, inferior a 0,5 ‰ (Tabela 5). Logo, com base no Art. 2oda

resolução CONAMA nº 357/05, ela foi classificada como água doce. Apenas na

campanha do dia 21/11/2012 os resultados foram um pouco acima de 0,5 ‰, em

razão da baixa precipitação nesse período.

Tabela 5 - Valores de salinidade calculados

Salinidade ‰

Pontos 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 O,28 0,46 0,29 0,56

2 0,35 0,44 0,32 0,52

3 0,39 0,43 0,37 0,51

Média 0,34 0,44 0,33 0,53 Fonte: próprio autor, 2013

Resolução CONAMA nº 357/05

Art. 2o Para efeito desta Resolução são adotadas as seguintes definições:

I - águas doces: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 ‰;

II - águas salobras: águas com salinidade superior a 0,5 ‰ e inferior a 30 ‰;

III - águas salinas: águas com salinidade igual ou superior a 30 ‰.

Apenas com o objetivo de diagnosticar a qualidade das águas do açude Santo

Anastácio, ele foi enquadrado na classe 3 da resolução CONAMA N° 357 de 2005,

de acordo com seus usos preponderantes, que são: pesca amadora, recreação de

contato secundário e dessedentação de animais. Sabe-se que ainda não existe uma

classificação oficial para esse reservatório, feita pelos órgãos competentes.

Comparando os resultados das análises de cloretos com a referida resolução,

pode ser concluído que os valores obtidos estão em conformidade com essa

43

legislação, que determina um valor máximo de 250 mg/L de cloretos, para água

doce, classe 3.

5.2.2 Demanda Bioquímica de Oxigênio

Nas águas naturais a DBO representa a demanda potencial de oxigênio

dissolvido que poderá ocorrer devido à estabilização dos compostos orgânicos

biodegradáveis, o que poderá trazer os níveis de oxigênio nas águas abaixo dos

exigidos pelos peixes, levando-os à morte. É, portanto, importante padrão de

classificação das águas naturais.[23]

Esse parâmetro constituiu-se em uma importante análise, também, para o

cálculo do índice de qualidade das águas do ASA.A variação da DBO evidenciada

na Tabela 6 é um parâmetro fundamental para o controle da poluição das águas por

matéria orgânica.

Tabela 6 - Variação espacial e temporal da DBO

DBO mg de O2/L

Pontos 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 12,60 15,90 13,70 16,78

2 7,41 17,08 7,70 14,18

3 9,00 16,09 8,70 14,82

Média 9,67 16,36 10,03 15,26

DP 2,66 0,63 3,21 1,35

CV(%) 27,51 3,85 32,00 8,85 Fonte: Próprio autor, 2013

A Figura 9 apresenta a variação dos valores de DBO, analisados nas

amostras dos três pontos de coleta.

A comparação estatística das médias dos valores de DBO para os três pontos

de coleta do ASA pode ser vista na Tabela 7.

Não houve diferenças estatísticas significativas entre as médias, implicando

que as águas do açude são uniformes quanto à DBO.

44

Figura 9 -Boxplot da DBO por pontos observados


Tabela 7 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a DBO

Grupo Ponto Médias

a 1 14,75

a 3 12,15


Conforme pode-se observar na Tabela 7, a DBO do ponto 1 foi ligeiramente

maior que nos pontos 2 e 3, na maioria das coletas. Esse fato pode ser creditado à

proximidade dessa região do açude ao aporte de esgoto doméstico nesse corpo

hídrico e principalmente, por ser uma região de água estagnada, onde há maior

acúmulo de matéria orgânica.

A Tabela 8 apresenta os coeficientes de correlação da DBO com os fatores

climáticos.

Tabela 8 - Correlação dos fatores climáticos com a DBO



Observando os valores dos coeficientes de correlação da Tabela 8, a

precipitação é o fator de maior correlação, sendo ela negativa, isto é, a precipitação

pode ter provocado a diluição da matéria orgânica e consequentemente a diminuição

45

de sua DBO. Vale salientar também, a influência significativa da insolação, sendo

ela uma correlação positiva onde quanto maior a insolação, maior se apresenta a

DBO. Isto pode ser explicado pelo fato que a elevação da insolação pode ter

aumentado a temperatura da água, elevando assim as taxas das reações nesse

meio aquático, uma dessas reações é a oxidação da matéria orgânica presente no

açude. O aumento da insolação pode também acarretar a elevação da concentração

dessa matéria orgânica, pelas altas taxas de evaporação existentes nesse período.

A variação de DBO nas águas do ASA, nas datas de coletas, é exibida na

Figura 10.

Figura 10 - Boxplot de DBO por datas de coleta.


A Tabela 9 mostra a comparação das médias dos valores de DBO, nas quatro

coletas.

Tabela 9 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a DBO

Grupo Data Médias

a 10/01/2012 16,36

ab 21/11/2012 15,26

b 20/06/2012 10,03

b 09/06/2011 09,67 Fonte: Próprio autor, 2013

46

Os valores da coleta de 10/01/2012 se diferenciaram estatisticamente das

coletas dos dias 20/06/2012 e 09/06/201, que são significativamente iguais. Essas

últimas datas correspondem aos períodos de maior precipitação (período chuvoso),

esse resultado está em conformidade com o estudo dascorrelações da DBO com os

fatores climáticos, que estabeleceu uma proporcionalidade inversa entre esses

parâmetros, isso explica o fato que nessas datas, foram determinados os menores

valores de DBO, mostrando, assim, que existe sazonalidade para esse parâmetro.

Com relação a conformidade com a resolução CONAMA 357/05, com base

nos resultados das análises de DBO, foi concluído que em quase todos os pontos e

coletas, os valores obtidos foram maiores que o estabelecido pela referida

resolução, que é de 10 mg de O2/L. Esse resultado na concentração desse

parâmetro, aponta para níveis elevados de poluição por matéria orgânica oxidável

biologicamente, oriunda, principalmente, do despejo de efluentes domésticos nas

águas do ASA.

5.2.3 Demanda Química de Oxigênio (DQO)

O teste de Demanda Química de Oxigênio (DQO) baseia-se no fato de que

todos os compostos orgânicos, com poucas exceções, podem ser oxidados pela

ação de um agente oxidante forte em meio ácido.

A Tabela 10 mostra os valores de DQO determinados durante o período

estudado.

Tabela 10 - Variação espacial e temporal de DQO


DQO mg de O2/L

Pontos 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 60,52 79,50 68,21 90,47

2 47,76 76,86 53,36 60,78

3 49,58 75,62 60,78 97,89

Média 52,62 77,33 60,78 83,05

DP 6,90 1,98 7,43 19,64

CV (%) 13,11 2,56 12,22 23,65

47

Uma das limitações dessa análise, é o fato de que o teste não diferencia

matéria orgânica biodegradável de matéria orgânica não biodegradável, sendo a

primeira determinada pelo teste de DBO. A vantagem é o tempo de teste, realizado

em poucas horas, enquanto que o teste de DBO requer no mínimo 5 dias (período

de incubação). [23]

A variação dos valores de DQO determinados nas amostras coletadas nos

três pontos, foram expostos na Figura 11.

Comparando os três pontos, como pode ser avaliado na Figura 11, a DQO

alcançou um valor um pouco mais elevado no ponto 1, pelo mesmo motivo já

mencionado, no item relatado sobre a DBO.

Figura 11- Boxplot da DQO por pontos observados


Na Tabela 11, observa-se a correlação de DQO com cada fator climático.

Tabela 11- Correlação dos fatores climáticos com a DQO



Com base nos coeficientes acima, a precipitação e a insolação, semelhante à

DBO, também são os fatores que exercem maior influência sobre o DQO, sendo da

48

mesma forma, uma correlação negativa e positiva, respectivamente. A explicação é

a mesma explanada para a DBO.

A Tabela 12 mostra a comparação das médias dos valores de DQO dos

pontos 1, 2 e 3.

Tabela 12 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a DQO

Grupo Ponto Médias

a 1 74,68

a 3 70,97


As médias de todos os pontos são estatisticamente iguais. Isso significa que a

DQO não teve variação estatística significativa, levando em consideração os três

pontos de coleta.

A variação da DQO nas quatro coletas é exibida na Figura 12.

Figura 12 -Boxplot de DQO por datas de coleta.


49

Para a DQO os valores na coleta de 21/11/2012 apresentaram a maior

variação e também a maior média, pois nesse período foram registrados os mais

elevados índices de insolação, fator climático que apresentou influência significativa

sobre esse parâmetro.

A Tabela 13 mostraas médias dos valores de DQO por data de coleta.

Tabela 13 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a DQO

Grupo Data Média

a 21/11/2012 83,05

ab 10/01/2012 77,33

ab 20/06/2012 60,78


As coletas dos dias 21/11/2012 e 09/06/2011foram as que apresentaram a

maior diferença estatística significativa com relação à variação temporal de DQO.

Elas correspondem ao início do período de estiagem e fim do período chuvoso,

respectivamente. Vale salientar que na coleta de 21/11/2012 foram registrados os

menores valores na precipitação, o que deve ter favorecido o aumento da

concentração de matéria orgânica no açude. Esse raciocínio também pode se

estender para a coleta do dia 09/06/2011, que apresentou maior precipitação e

menor média de resultados da análise de DQO.

5.2.4 Oxigênio Dissolvido (OD)

A variação de OD pode ser vista na Tabela 14.

Tabela 14 - Variação espacial e temporal do oxigênio dissolvido

OD mg de O2 /L

Pontos 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 0,02 3,40 3,60 0,40

2 3,90 4,50 3,37 7,21

3 3,28 4,40 3,44 8,37

Média 2,40 4,10 3,47 5,33

DP 2,08 0,61 0,12 4,30

CV (%) 86,66 14,88 3,46 80,68 Fonte: Próprio autor, 2013

50

A medida de OD foi de grande relevância, pois permitiu avaliar o nível de

poluição por matéria orgânica no ASA e o índice de qualidade das suas águas (IQA).

A variação de OD nos três pontos de coleta pode ser vista na Figura 13.

Figura 13 - Boxplot de OD por pontos observados


Os baixos valores de OD observados na maioria das coletas (principalmente

no ponto 1), são um indício de despejo doméstico no açude e com essas

informações foi possível detectar os impactos ambientais que acometem o mesmo.

O oxigênio dissolvido deve ter se reduzido pelo fato do ASA receber grandes

quantidades de substâncias orgânicas, esses resíduos despejados são

decompostos por micro-organismos que se utilizam do oxigênio na respiração.

Assim, quanto maior a carga de matéria orgânica, maior o número de micro-

organismos decompositores e, consequentemente, maior o consumo de gás

oxigênio.[23]

Tabela 15 - Comparação de médias nos pontos pelo teste de Tukey para o OD

Grupo Ponto Médias

a 3 4,87

a 2 4,75

b 1 1,85 Fonte: Próprio autor, 2013

51

Como pode ser observado na Tabela 15, os valores de OD da região do ponto

1, foram detectados como os mais baixos, na maioria das coletas. Esse fato se

deve, principalmente, à baixa movimentação das águas nessa região do

reservatório, isto é, a falta de aeração nesse local, pois se trata de uma água

praticamente estagnada. Os valores do ponto 1 apresentam-se com sua média

estatisticamente diferente das dos outros pontos (pelo motivo já explicado

anteriormente) com significância de 5%. Os pontos 2 e 3 apresentam valores e

variação bem aproximados, isto é, suas médias não diferem significativamente.

Na Tabela 16 tem-se os coeficientes de correlação do OD (gráfico de

dispersão em anexo) com cada fator climático. Observando os valores, conclui-se

que a velocidade do vento é o fator que exerce maior influência sobre o OD, sendo

ela uma correlação positiva, quanto maior a velocidade do vento, maior o valor de

OD. Pode-se salientar que precipitação e insolação também tiveram elevada

correlação com OD. No caso da insolação, o fato pode ser explicado pelas altas

taxas de fotossíntese e produção de gás oxigênio.

Tabela 16 - Correlação dos fatores climáticos com o OD

Temperatura do Ar Velocidade do vento Precipitação Insolação

0,26 0,97 -0,91 0,94 Fonte: Próprio autor,2013

Comparando os resultados da Tabela 17 com a Figura 6, pode-se concluir

que, as menores determinações de OD foram registradas nas coletas de 09/06/11 e

20/06/12 e estas correspondem aos menores valores de velocidade do vento,

também medidos nessas datas. Essa constatação ratifica a análise de correlação de

OD com os parâmetros climáticos, que foi definido como sendo diretamente

proporcional à velocidade do vento. A mesma característica foi concluída por Vidal

[27] no seu estudo sobre o balanço de macronutrientes no açude Gavião, Pacutuba-

CE, em 2011. A autora desenvolveu uma pesquisa que tinha como objetivo principal

a caracterização das variáveis limnológicas desse açude. Na análise de OD, na

superfície desse reservatório, em vários pontos e em várias campanhas, esse

parâmetro teve a mesma variação temporal, em comparação ao ASA, fato que a

autora também creditou à ação climática da velocidade do vento.

52

Esse resultado pode ser atribuído ao fato que, o aumento da velocidade dos

ventos propicia a mistura e aoxigenação da coluna d’água e assim um maior teor de

OD. Esse fenômeno deve ser conferido à pouca profundidade do açude, isto facilita

a aeração desse corpo d’água pelo vento.

Na Figura 14 observa-se a variação do OD por coleta.

Figura 14 - Boxplot do OD por datas de coleta


Para esse parâmetro, os valores nas coletas de 21/11/2012 apresentaram

maior média, pois nessa data foram verificados também, os mais elevados valores

na velocidade do vento.

Tabela 17 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para OD.

Grupo Data Médias

a 21/11/2012 5,33

ab 10/01/2012 4,10

ab 20/06/2012 3,47


53

As médias exibidas na Tabela 17 mostram que as coletas dos dias 10/01/2012

e 20/06/2012 foram estatisticamente iguais ao nível de significância de 5%. Vale

salientar que as coletas dos dias 09/06/2011 e 21/11/2012, que apresentam o menor

e o maior valor, respectivamente, são diferentes do ponto de vista estatístico, devido

à menor e mais intensa precipitação. Comparando os resultados desse parâmetro

com a Resolução CONAMA 357/05, foi verificado que esse foi um dos parâmetros

mais críticos, com quase todas as coletas, em vários pontos, apresentando valores

abaixo do padrão determinado pela resolução acima citada (4 mg O2/L). Esse

fenômeno, observado principalmente na região do ponto 1 (localizado na margem

próxima à comunidade ribeirinha), é uma consequência imediata das ações

antrópicas no ASA. No referido ponto, foi registrado em uma das coletas, uma

concentração de oxigênio dissolvido quase nula.

5.3 Avaliação da qualidade das águas do ASA, quanto ao nível de poluição

bacteriana

5.3.1 Coliformes Termotolerantes

Para avaliar o nível de poluição bacteriana foi realizado o teste de coliforme

termotolerante. Em todas as amostras o resultado do teste foi de no mínimo 9.800 e

máximo de 25.000 NMP/100 mL. Portanto, esse resultado está fora dos padrões

determinados pela Resolução CONAMA 357/05 (1000 NMP / 100 mL) para água

doce classe 3, inviabilizando as águas do ASA para vários usos aos quais ele se

destina, como pesca e dessedentação de animais. Para o uso de recreação de

contato primário, devem ser obedecidos os padrões de qualidade de balneabilidade,

previstos pela Resolução CONAMA 274 de 2000 [25], que determina que águas com

quantidades de coliformes fecais acima de 1000 NMP / 100 mL devem ser

consideradas impróprias para a balneabilidade.

O elevado índice de bactérias coliformes nas águas do açude significa que

esse corpo d’água recebeu material fecal, originário da descarga de esgotos

domésticos. Sabe-se queas fezes das pessoas doentes transportam, para as águas

ou para o solo, os micro-organismos causadores de doenças. Assim, se a água

recebe esse tipo de poluição, ela certamente pode estar recebendo micro-

54

organismos patogênicos. Por isso, a presença de coliformes na água indica risco de

contaminação por bactérias ou vírus e infecção por meio de parasitas e

consequentemente aparecimento de disenterias, cólera ou doenças de pele. Esse

resultado é preocupante, já que o ASA é constantemente usado pela população

ribeirinha para a pesca artesanal, lazer e dessedentação de animais.

Com características semelhantes ao ASA, pode ser citado o reservatório

Pereira de Miranda, localizado no município de Pentecoste, usado também para

balneabilidade e para a pesca. Segundo Lemos [26] em estudo realizado em 2011,

sobre a qualidade das águas desse reservatório, ele foi classificado como impróprio

para os usos ao quais ele se destina. Foram registrados valores de coliformes que

alcançaram uma quantidade máxima de 1600 NMP/100 mL.

5.4 Avaliação do teor de nutrientes e clorofila a

Para avaliar a poluição do ASA por nutrientes foram realizadas as análises de

nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, nitrogênio total e ortofosfato. E mais

especificamente, para determinar o estágio do processo de eutrofização desse

reservatório, foram feitas as análises de fósforo total e clorofila a.

5.4.1 Nitrogênio Amoniacal

A amônia e o íon amônio estão presentes naturalmente em águas superficiais

poluídas, como é o caso do açude Santo Anastácio. Sua presença deve-se,

principalmente, à contaminação causada pela ação de bactérias que reduzem o

nitrato e pela decomposição de matéria orgânica nitrogenada, como proteína e ureia

que são oriundas do efluente doméstico despejado no açude. [23]

Observa-se na Tabela 18, que nos períodos de estiagem (10/01/2012 e

21/11/2012) foram registradas as menores médias do teor de nitrogênio amoniacal.

Acredita-se que, o aumento da temperatura da água, pelo elevados indíces de

insolação nesses períodos, pode ter ocasionado o desprendimento do gás NH3 do

meio aquoso.

55

A Tabela18, mostra a variação do nitrogênio amoniacal nos pontos 1, 2 e 3,

ao longo do período de coleta.

Tabela 18 - Variação espacial e temporal do nitrogênio amoniacal

Nitrogênio Amoniacal mg de N-NH3/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 2,19 0,27 0,96 0,34

2 1,41 0,23 1,07 0,38

3 1,29 0,26 0,94 0,19

Média 1,63 0,25 0,99 0,30

DP 0,49 0,02 0,07 0,09


Figura 15 - Boxplot de Nitrogênio Amoniacal por pontos observados.


Tabela 19 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o nitrogênio

amoniacal.

Grupo Ponto Média

a 1 0,94

a 2 0,77


56

Embora o ponto 1 tenha características que comprometam a qualidade das

águas do açude com relação ao teor de nitrogênio amoniacal, as médias de todos os

pontos não diferem significativamente, ou seja, o teor de amônia se mostrou

homogêneo em toda a extensão do ASA.

Na Tabela 20, tem-se a correlação de nitrogênio amoniacal com cada fator

climático. Observando os seus valores, a insolação é o fator que exerce maior

influência sobre o teor de nitrogênio amoniacal, sendo ela uma correlação negativa:

quanto maior a insolação, menores se apresentam os valores de nitrogênio

amoniacal. Em seguida, tem-se a precipitação, correlacionada positivamente.

Tabela 20 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrogênio amoniacal.


-0,61 -0,78 0,97 -0,99 Fonte: Próprio autor, 2013

Figura 16 - Boxplot de Nitrogênio Amoniacal por datas de coleta.


Pela Figura 16, conclui-se que os menores valores de nitrogênio amoniacal

observados nas coletas realizadas no período de estiagem, ou seja, com maior

57

insolação (21/11/2012 e 10/01/2012), estão em conformidade com o estudo das

correlações entre os parâmetros.

Tabela 21 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o nitrogênio

amoniacal

Grupo Data Médias

a 09/06/2011 1,63

a 20/06/2012 0,99

b 21/11/2012 0,30


Observa-se nitidamente a sazonalidade com relação ao parâmetro nitrogênio

amoniacal. As coletas realizadas no período de chuva (representadas pela letra a)

são estatisticamente iguais. O mesmo acontece com as coletas realizadas no

período de estiagem (representadas pela letra b). Esse comportamento confirma a

relação de proporcionalidade inversa entre o teor de nitrogênio amoniacal e a

insolação.

Com relação à Resolução CONAMA 357/05 e com base no valor de pH, que

na maioria das coletas foi menor que 7,5, o valor do teor de nitrogênio amoniacal

determinado nas águas do ASA está dentro do padrão estabelecido, que é de, no

máximo, 13,3 mg/L N.

5.4.2 Nitrito

O nitrito é um estado intermediário de oxidação do nitrogênio, na oxidação de

amônia a nitrato, bem como na redução do mesmo.

A fonte de nitrito no ASA deve-se a decomposição de compostos orgânicos

nitrogenados, presentes no esgoto doméstico. A análise foi feita logo após a coleta

com o objetivo de prevenir a oxidação bacteriana, de nitrito a nitrato. [23]

Na Tabela 22, são exibidos os valores de nitrito nos três pontos e ao longo do

período de coleta.

58

Tabela 22 - Variação espacial e temporal do nitrito


A Figura 17 exibe a variação do teor de nitrito nos três pontos de coleta.

Figura 17 - Boxplot de nitrito por pontos observados


Para o nitrito, os valores nos pontos 1 e 3 apresentam variação semelhante,

com o ponto 2 apresentando maior variação, com pequena assimetria negativa.

Tabela 23 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o nitrito

Grupo Ponto Média

a 2 0,19

a 1 0,18


Nitrito mg de N-NO2-/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 0,12 0,21 0,18 0,23

2 0,11 0,08 0,34 0,24

3 0,14 0,09 0,23 0,22

Média 0,12 0,13 0,25 0,23

DP 0,02 0,07 0,08 0,01

CV (%) 16,66 9,21 32,00 4,35

59

As médias de todos os pontos não diferem significativamente, ou seja, o teor

de nitrito permaneceu homogêneo, em toda a extensão do ASA.

Na Tabela 24,tem-se os coeficientes de correlação de nitrito com cada fator

climático.Observa-se que todos foram muito baixos. Isso pode ser explicado pelo

fato dessa espécie química ser muito instável, por ser intermediária entre a amônia e

o nitrato.

Tabela 24 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrito


-0,50 0,52 -0,13 0,28 Fonte: Próprio autor, 2013

Figura 18 - Boxplot de nitrito por datas de coleta.


Na Tabela 25 observa-se que, embora as médias de nitrito se apresentem

maiores nas coletas de 20/06/2012 e 21/11/2012, os valores de todas as datas não

diferem significativamente entre si, isto é, estatisticamente, o teor de nitrito manteve

uma uniformidade durante todo o período da presente pesquisa.

60

Tabela 25 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o nitrito.

Grupo Data Média

a 20/06/2012 0,25

a 21/11/2012 0,23

a 10/01/2012 0,13

a 09/06/2011 0,12 Fonte: Próprio autor, 2013

Em relação à resolução CONAMA 357/05, os valores de nitrito determinados

nessa pesquisa, estão dentro dos padrões estabelecidos para água doce, classe 3,

que é de no máximo 1,0 mg/L.

Segundo Oliveira [27], em seus estudos sobre a caracterização limnológica

das lagoas do Sal, de Pirapueira e de Dentro, localizadas na planície costeira do

município de Beberibe-CE, o teor de nitrito nas águas desses corpos hídricos,

semelhante ao ASA, também se mostrou muito baixo, em relação ao que é previsto

na literatura para águas superficiais naturais, que é de 0,01 mg/L de NO-2.

5.4.3 Nitrato

Na Tabela 26, pode-se observar pequenas quantidades de nitrato, o que

ocorre em poluição antiga, por esgotos domésticos. O nitrato, que geralmente é

encontrado em águas residuárias domésticas, pode variar de 0,4 a 8 mg/L. Os

resultados encontrados nessa pesquisa estão dentro dessa faixa. [23]

A fonte de poluição de nitrato no ASA ocorre pela decomposição de

compostos orgânicos nitrogenados, provenientes do esgoto doméstico que é

despejado nele. Sendo as proteínas, ureia e amônia, presentes nas excreções

humanas, fontes potenciais de nitrato nesse corpo hídrico.

No ponto 1, onde foram medidos os menores índices de oxigênio dissolvido,

na maioria das coletas também foram determinados os menores teores de nitrato, de

acordo com estudos anteriores, essa constatação é coerente, já que essa espécie

química é a forma mais oxidada do nitrogênio.

61

A presença de nitrato no açude pode estimular o crescimento de plantas

aquáticas e algas, fato que pode ser comprovado pela proliferação de aguapés às

margens do ASA. O nitrato, por ser um nutriente essencial para muitos organismos

autótrofos fotossintetizantes, é um dos agentes eutrofizantes desse reservatório.

Tabela 26 - Variação espacial e temporal do nitrato

Nitrato mg de N- NO3 - /L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 0,49 1,45 0,33 1,15

2 0,50 1,75 0,52 1,11

3 0,58 1,63 0,89 1,06

Média 0,52 1,61 0,58 1,11

DP 0,05 0,15 0,29 0,05


A variabilidade espacial do nitrato foi semelhante ao nitrito.

A variação dos valores de nitrato nos três pontos de coleta, estão expostos na

Figura 19.

Figura 19 - Boxplot de nitrato por pontos observados.


62

Para o nitrato, os valores dos três pontos apresentam uma variação

semelhante, com os pontos 2 e 3 apresentando uma maior assimetria negativa.

Os valores dos três pontos apresentados na Tabela 27, mostram uma

variação semelhante, com as médias de todos os pontos não se diferenciando

estatisticamente. Embora o ponto 3 apresente maior média, fato explicado pela

evolução da reação de oxidação da amônia à nitrato, nas águas do açude, o teor de

nitrato se comportou uniforme em toda a sua extensão.

Tabela 27 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o nitrato.

Grupo Ponto Médias

a 3 1,040

a 2 0,970


A correlação de nitrato com cada fator climático está apresentada na

Tabela 28.

Tabela 28 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrato



Observando os coeficientes de correlação da Tabela 28, pode-se inferir que a

temperatura do ar, juntamente com a insolação e a precipitação, são os fatores que

exercem maior influência sobre os teores de nitrato; com as correlações com a

temperatura do ar e com a precipitação sendo positivas,isto é, quanto mais elevados

forem esses dois parâmetros, mais elevado se apresentam os valores de nitrato.

Uma explicação considerável é que a temperatura do ar e a insolação podem ter

influenciado diretamente a temperatura das águas do ASA e esse é um dos

parâmetros importantes na dinâmica dos ecossistemas aquáticos, pois tem grande

influência na cinética dos processos físicos, químicos e biológicos. Isso pode ter

acelerado a reação de oxidação de amônia a nitrato.

63

As médias dos resultados das coletas de 20/06/2012 e 09/06/2011 (período

chuvoso) se mostraram estatisticamente iguais, como pode ser visto na Tabela 29.

Essas duas coletas se apresentaram diferentes, nos períodos de estiagem,

demonstrando que este parâmetro tem comportamento sazonal.

A análise estatística, com base na comparação das médias de nitrato, por

coleta, pode ser visto na Tabela 29.

Tabela 29 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o nitrato.

Grupo Data Médias

a 10/01/2012 1,61

b 21/11/2012 1,11

c 20/06/2012 0,58


Na Figura 20 foram exibidas as variações de nitrato, nas coletas realizadas

durante a presente pesquisa.

Figura 20 - Boxplot de nitrato por datas de coleta


64

Verificou-se um aumento da quantidade de nitrato no período de estiagem

(10/01/2012 e 21/11/2012) este fato pode ser explicado pela elevação da

temperatura do ar e insolação nesse período (fator climático que está correlacionado

positivamente com esse parâmetro químico), que pode ter elevado as taxas das

reações de oxidação de amônia a nitrato. Comportamento semelhante foi

verificado por Pacheco [28], no açude Acarape do Meio, região metropolitana de

Fortaleza-CE. Nesse reservatório, o nitrato também foi a forma de nitrogênio

predominante no período seco.

Em relação à Resolução CONAMA 357/05, que estabelece o valor padrão de

nitrato em 10 mg/L, para água doce classe 3, verfica-se que durante o presente

estudo, esta variável química está em conformidade com a referida resolução.

Resultado também observado em estudos feitos por Braga [29] sobre a qualidade

das águas do açude Gavião - CE, com relação às análises de nutrientes e sua

contribuição para a eutrofização desse reservatório. Segundo a autora, em pesquisa

realizada nos meses de janeiro a dezembro de 2005, o teor de nitrato se manteve

dentro dos limites estabelecidos. Entretanto, mesmo com esse resultado, a autora

não assegurou a ausência da degradação da qualidade das águas do Gavião, que

teve um maior teor de nitrato durante o período seco, fato creditado ao aumento da

velocidade dos ventos nesse período, que favoreceu a oxidação de outras formas de

nitrogênio a nitrato.

5.4.4 Nitrogênio total

O nitrogênio está presente na natureza na forma orgânica e inorgânica, entre

os orgânicos pode-se citar as aminas, amidas, aminoácidos, peptídeos, proteínas,

ácido nucléico e uréia. As espécies inorgânicas são amônio, nitrato e nitrito além do

nitrogênio gasoso.

Quando o açude recebe esgoto doméstico o balanço natural do nitrogênio é

perturbado pelo excesso dessa espécie, reduzindo assim a quantidade de oxigênio

disponível para os seres aquáticos, estimulando a proliferação de algas e

acentuando o processo de eutrofização. [23]

65

A Tabela 30 mostra a variação do nitrogênio total analisados durante a

presente pesquisa.

Tabela 30 - Variação espacial e temporal do nitrogênio total


A variação do teor de nitrogênio total, nos três pontos de coleta, é mostrado

na Figura 21.

Figura 21 - Boxplot de nitrogênio total nos pontos observados


A análise estatística, de acordo com a comparação das médias da quantidade

de nitrogênio total, nos três pontos, é apresentada na Tabela 31.

Nitrogênio total mg de N/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 6,49 3,80 6,49 1,65

2 1,93 3,75 3,53 2,31

3 3,39 4,11 3,88 2,57

Média 3,94 3,89 4,63 2,18

DP 2,33 0,19 1,62 0,47

CV (%) 59,14 4,88 34,99 21,56

66

Tabela 31 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o nitrogênio

total.

Grupo Ponto Média

a 1 4,61

a 3 3,49


As médias de todos os pontos não diferem significativamente, ou seja, essa

variável manteve-se homogênea nos três pontos de coleta do açude

Na Tabela 32, tem-se os valores do coeficiente de correlação de nitrogênio

total com cada fator climático. Observando os coeficientes de correlação da Tabela

32, a velocidade do vento é o fator que exerce maior influência sobre os valores de

nitrogênio total, sendo essa, uma correlação negativa onde quanto maior a

velocidade do vento, menor se apresenta os valores de nitrogênio total.

Tabela 32 - Correlação dos fatores climáticos com o nitrogênio total.

Temperatura do ar Velocidade do vento. Precipitação Insolação

-0,07 -0,86 0,65 -0,59 Fonte: Próprio autor,2013

A Tabela 33 exibe a análise estatística das médias do teor de nitrogênio total,

nas coletas feitas durante a presente pesquisa.

Tabela 33 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para o nitrogênio total

Grupo Data Média

a 20/06/2012 4,63

a 09/06/2011 3,94

a 10/01/2012 3,89


As médias de todas as datas não mostraram diferenças estatísticas, isto é, a

quantidade de nitrogênio total se conservou uniforme durante todo o período de

estudo realizado nessa pesquisa.

67

A variação do nitrogênio total, no ASA, em todas as coletas realizadas no

decorrer desse estudo, é apresentada na Figura 22.

Para o nitrogênio total os valores na coleta de 09/06/2011 e 20/06/2012

apresentam maiores variações, pois nesse período foram registrados os menores

valores na velocidade do vento, fator que é inversamente proporcional a esse

parâmetro químico.

Figura 22 - Boxplot de Nitrogênio total por datas de coleta


5.4.5 Fósforo total e ortofosfato

Como pode ser visto na Tabela 34, na maioria das análises, foi determinado

um teor de fósforo total muito elevado, se comparado com a Resolução CONAMA

357/05, que estabelece um limite de 0,075 mg/L P. Esse resultado comprova a

poluição do ASA por esgotos domésticos, compostos por detritos orgânicos e

detergentes. O fósforo é o principal nutriente causador da eutrofização desse corpo

hídrico, por esse motivo a concentração desse parâmetro, foi usada no cálculo do

índice de eutrofização (IET) do ASA.

68

Tabela 34 - Variação espacial e temporal do fósforo total


A Figura 23 apresenta a variação de fósforo total, por pontos de coleta.

Figura 23 - Boxplot de fósforo total por pontos observados


Para o fósforo total os valores dos três pontos mostram um comportamento

semelhante, com o ponto 3 apresentando uma maior variação, em razão da

assimilação de fósforo pelas macrófitas, presentes nessa região do ASA. O ponto 1

apresenta a maior média, fato creditado à estagnação da água nessa região do

açude.

Fosforo total mg de P/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 1,94 2,67 0,856 2,13

2 0,86 2,33 1,15 1,99

3 0,77 2,62 0,35 1,89

Média 1,19 2,54 0,79 2,01

DP 0,65 0,18 0,41 0,12

CV (%) 54,62 7,09 51,90 5,97

69

Na Tabela 35 estão expostos os valores das médias do teor de fósforo total,

por pontos de coleta, bem como a sua análise estatística.

Tabela 35 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para fósforo total

Grupo Ponto Média

a 1 1,89

a 2 1,59

a 3 1,41


As médias de todos os pontos não diferem significativamente, ou seja, os

valores de fósforo total se mantiveram uniformes em toda a extensão do ASA.

Na Tabela 36, tem-se a correlação de fósforo total com cada fator climático.

Tabela 36 - Correlação dos fatores climáticos com o fósforo total



Observando esses valores, a temperatura do ar e a precipitação são os

fatores que exercem maior influência sobre os valores de fósforo total, sendo estas

correlações positiva e negativa, respectivamente. Quanto maior a temperatura do ar,

maior se apresenta os valores de fósforo total. O açude pode ter passado por altas

taxas de evaporação no período de estiagem, com a concentração dessa espécie

química. Verifica-se também que, quanto maior a precipitação do período chuvoso,

menor a concentração desse parâmetro, pela diluição ocasionada pelas águas da

chuva.

A análise estatística das médias de fósforo total, por data de coleta, pode ser

observada na Tabela 37 e conforme a mesma, pode ser concluído que, as médias

de todas as datas não foram estatisticamente diferentes, mostrando uniformidade

deste parâmetro no ASA. Os outros parâmetros químicos, os físicos e climáticos não

influenciaram de forma determinante na variação do fósforo total.

70

Tabela 37 - Comparação de médias nas coletas, pelo teste Tukey, para fósforo total

Grupo Data Média

a 10/01/2012 2,54

b 21/11/2012 2,01

bc 09/06/2011 1,19


A variação dos valores de fósforo total, por datas, estão expostos na Figura

24.

Figura 24 - Boxplot de fósforo total por datas de coleta


Comparando as quatro campanhas, pelo boxplot observa-se que houve uma

maior variação do fósforo total nas coletas dos dias 09/06/11 e 20/06/12, que

correspondem ao período chuvoso. Esse resultado ratifica o estudo das correlações,

feito anteriormente.

Uma grande parte do ortofosfato presente no ASA, tem origem fecal ou é

proveniente dos detergentes.

71

Na Tabela 38, pode-se observar a sua variação, nas quatro campanhas e nos

três pontos de coleta.

Tabela 38 - Variação do ortofosfato


.

A Figura 25 traz a variação do teor de ortofosfato, nos pontos de coleta.

Figura 25 - Boxplot de ortofosfato por pontos observados


Tabela 39 expõe o estudo estatístico das médias dos valores de ortofosfato, por pontos.

Com base na tabela 39 verifica-se que as médias do teor de ortofosfato, nos

três pontos, não diferem significativamente. Esse parâmetro se mostrou homogêneo

em toda a extensão do açude.

Ortofosfato mg de PO4-/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 0,26 0,44 0,22 0,20

2 0,24 0,39 0,13 0,20

3 0,21 0,52 0,03 0,19

Média 0,24 0,45 0,10 0,19

DP 0,03 0,07 0,11 0,01

CV (%) 12,50 15,55 110,00 5,26

72

Tabela 39 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para ortofosfato.

Grupo Ponto Média

a 1 0,28

a 2 0,24


Na Tabela 40, observa-se a correlação de ortofosfato com cada fator

climático.

Tabela 40 - Correlação dos fatores climáticos com o ortofosfato


0,97 -0,06 -0,49 0,39 Fonte: Próprio autor, 2013

Analisando os valores da Tabela 40, a temperatura do ar é o fator que exerce

maior influência sobre o teor de ortofosfato, sendo ela uma correlação positiva onde

quanto maior a temperatura do ar, maior se apresenta os valores de ortofosfato.

Esse parâmetro tem comportamento semelhante ao teor de fósforo total.

A variação do teor ortofosfato nas datas de coleta é exibida na Figura 26.

Figura 26 - Boxplot de ortofosfato por datas de coleta.


A Tabela 41 apresenta a análise estatística das médias dos valores de

ortofosfato. Os valores na coleta de 10/01/2012, apresentam-se maiores que as

demais, sendo diferente do ponto de vista estatístico. Nessa data foram registrados

os maiores valores da temperatura do ar, fator climático que teve maior influência na

variação do fósforo total e ortofosfato.

73

Tabela 41 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para ortofosfato.

Grupo Data Média

a 10/01/2012 0,45

b 09/06/2011 0,25

b 21/11/2012 0,29


No teor de ortofosfato não se observa o mesmo comportamento do fósforo

total. Somente na coleta do dia 10/01/2012 foi observada uma diferença estatística,

em relação às outras médias, que caracterizou que o comportamento da variação do

ortofosfato não teve uma influência expressiva dos períodos de estiagem e de

precipitação.

O fósforo ocorre em águas naturais e residuais na forma de fosfato e fosfatos

orgânicos. Os fosfatos orgânicos ocorrem dissolvidos, como partículas provenientes

de detritos e corpos de organismos aquáticos.

Quando a contaminação por fósforo aumenta, a água é suspeita de estar

poluída por esgoto doméstico e detritos orgânicos, isto caracteriza uma poluição

pontual por ações antrópicas. Este fato foi observado no ASA, durante a presente

pesquisa.

Esse impacto ambiental também pode ser observado em outros reservatórios

do Ceará, como é o caso das sub-bacias dos açudes de Araras, Edson Queiroz e

Jaibaras, que fazem parte da bacia do Acaraú e são usados para o abastecimento

público de cidades daquela região. Segundo Figueirêdo [30], nesses reservatórios

foram registrados, no ano de 1999, valores de fósforo totalde 0,55, 0,83 e 1,77

g/m2.ano, em razão desse resultado eles foram definidos como corpos hídricos de

alta vulnerabilidade, quanto a eutrofização.

5.4.6 Clorofila a

A variação da clorofila a é exibida na Tabela 42.

74

Tabela 42 - Variação espacial e temporal da clorofila a

Fonte: próprio autor, 2013

A Figura 27 expõe a variação da clorofila a nas águas do ASA.

Figura 27 - Boxplot de clorofila a por pontos observados.


A análise estatística das médias de clorofila a, por pontos, é exibida na Tabela

43.

As médias de todos os pontos não diferem significativamente, isto é o teor de

clorofila a se manteve uniforme nos três pontos de coleta, do ponto de vista

estatístico. Como pode ser visto na Tabela 43.

Clorofila a µg/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 49,93 24,76 26,52 32,96

2 71,91 3,60 27,77 5,49

3 1,56 30,44 45,52 108,17

Media 41,13 19,60 33,27 48,87

DP 35,99 14,14 10,63 53,16

CV (%) 87,50 72,14 31,95 108,78

CLO

RO

FILA

A

75

Tabela 43 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para clorofila a.

Grupo Ponto Média

a 3 46,42

a 1 33,54


Na Tabela 44, tem-se a correlação de clorofila a com cada fator climático.

Observando os valores abaixo, a insolação é o fator que exerce maior influência

sobre os valores de clorofila a, sendo ela uma correlação positiva onde quanto maior

a insolação, maiores se apresentam os valores de clorofila a. Os outros fatores

apresentam baixa correlação com os valores de clorofila a. Esse fato pode ser

explicado pela forte incidência de luz solar que intensifica o processo de fotossíntese

realizado pelas macrófitas presentes nesse meio aquático.

Tabela 44 - Correlação dos fatores climáticos com a clorofila a


-0,71 0,39 0,15 0,98 Fonte: Próprio autor, 2013

O estudo da homogeneidade do teor de clorofila a, nas datas de coleta, é

mostrado na Tabela 45.

As médias de todas as datas não diferem significativamente. Esse parâmetro

se manteve homogêneo em todas as coletas realizadas.

Tabela 45 - Comparação de médias nas coletas, testeTukey para clorofila a

Grupo Data Média

a 21/11/2012 48,87

a 09/06/2011 41,13

a 20/06/2012 33,27


76

Em referência a conformidade do teor de clorofila a, determinado nas análises

durante a pesquisa e a resolução CONAMA 357/05 (60 µg/L), pode-se deduzir que

os valores do referido parâmetro estão dentro dos padrões estabelecidos, na maioria

das análises desse estudo, com excessão do ponto 2 na coleta do dia 09/06/11 e do

ponto 3 na coleta do dia 21/11/12.

A Figura 28 representa a variação de clorofila a nas datas de coletas.Para

esse parâmetro, os valores se apresentam próximos, com maior variação na coleta

de 21/11/2012, também nessa data foram registrados as maiores taxas de

insolação, que é o fator climático que teve maior influência sobre a variação do teor

de clorofila a .

Figura 28 -Boxplot de clorofila a por datas de coleta.


5.5 Cálculo do estado trófico (IET) do açude Santo Anastácio.

O cálculo foi realizado de acordo com a equação citada no item 1.2.2

(padrões de qualidade) usada na determinação do estado trófico, descrita como .IET

= [IET (PT) + IET (CL)]/ 2.[10]

A tabela 46 apresenta os resultados dos cálculos para o IET do ASA, bem

como a classificação desse açude com relação ao seu estado de eutrofização,

durante todo período dessa pesquisa.

CLO

RO

FILA

A

77

Tabela 46 - Resultados do IET para o açude Santo Anastácio

COLETA PONTO IET(CL) IET(PT) IET ESTADO TRÓFICO

09/06/2011

1 67,3 89,3 78,9 Hipereutrófico



10/01/2012




20/06/2012




21/11/2012



3 67,55 66,0 66,8 Supereutrófico Fonte: próprio autor, 2013

De acordo com a Tabela 6, que apresenta a classificação, quanto grau de

trofia, definida com base nos cálculos de IET e os estados tróficos dos reservatórios

(índice de Carlson modificado por Lamparelli), respectivamente, pode-se concluir

que o corpo d’água em estudo pode ser classificado como HIPEREUTRÓFICO na

maior parte das coletas.

Estudo semelhante foi realizado por Wengrate Bicudo [31] no Complexo

Billings, localizado no estado de São Paulo. Esta pesquisa teve como objetivo

principal fazer uma avaliação espacial da qualidade da água deste Complexo. As

amostragens foram realizadas em 12 locais: 2 no Corpo Central, 3 no Braço

Taquacetuba (TQ); 3 no Braço Rio Pequeno (RP) e 4 na Represa Rio Grande (RG).

A coleta da água foi realizada ao longo do perfil vertical no período de inverno

(agosto/2009) e verão (fevereiro/2010). Foram avaliadas características físicas e

químicas da água e foi calculado o índice de estado trófico (IET) de Lamparelli. As

águas do Complexo Billings tiveram uma classificação variando em mesotrófica

(RP), eutrófica (RG) à supereutrófica (CB e TQ). Segundo os autores, a variação do

IET foi fortemente influenciada pelo período climático e, principalmente, pelo manejo

antrópico desse Complexo.

Na região Nordeste, Almeida et al [32] analisaram as concentrações de

fósforo total e clorofila a, para determinar o IET em seis reservatórios do estado de

Pernambuco, localizados nas regiões da zona da mata, agreste e sertão, mais

78

precisamente nas cidades de Recife, Garanhuns, Pedra, Ibimirim e Serra Talhada.

Os reservatórios estudados foram: Duas Unas, Mundaú, Arcoverde, Poço da Cruz,

Jazigo e Saco. Esses açudes foram classificados entre eutróficos e hipertróficos.

No Ceará, um levantamento realizado recentemente pela Companhia de

Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará (COGERH) mostrou que cerca

de 12,1% dos 132 açudes monitorados por esta companhia, apresentam estado

eutrófico ou hipereutrófico ( anexo A).

A variação do valor do IET calculado para os três pontos de coleta, durante a

pesquisa, é mostrada na Figura 29.

Figura 29 - Boxplot de IET por pontos observados


Na Tabela 47, tem-se as médias do IET para os três pontos de coleta. Como

pode ser observado, não há diferenças estatísticas nos valores desse parâmetro.

Tabela 47 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para IET.

Grupo Ponto Média

a 1 77,70

a 3 75,27


I ET

79

A Tabela 48 mostra a correlação de IET com cada fator climático. Observando

os valores abaixo, a precipitação e a insolação são os fatores que exercem maior

influência sobre o IET, sendo a precipitação uma correlação negativa e a insolação

uma correlação positiva, como já era esperado.

Tabela 48 - Correlação dos fatores climáticos com o IET



A variação do IET durante todas as campanhas, são mostradas na Figura 30.

Figura 30 - Boxplot de IET por datas de coleta


Tabela 49 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para IET

Grupo Data Média

a 21/11/2012 77,67

a 10/01/2012 76,77

a 20/06/2012 74,93


As médias de todas as datas não diferem significativamente.

IET

80

Para IET os valores na coleta de 09/06/2011 apresentam menor média,

devido aos maiores índices de precipitação nessa data, esse parâmetro climático

possui uma correlação negativa com o IET.

5.5.1 Características de um reservatório hipereutrófico

O Quadro 7 mostra as principais características de um açude hipereutrófico.

Quadro 7- Características da hipereutrofização

Fonte: Agência nacional de águas (ANA), 2005

5.5.2 Possíveis causas e consequências da eutrofização do açude Santo Anastácio

Açudes hipereutrofizados são corpos d’água com alta produtividade em

relação às condições naturais, de baixa transparência, em geral afetados por

atividades antrópicas, nos quais ocorrem com frequência alterações indesejáveis

na qualidade da água, como a ocorrência de episódios de florações de algas, e

ITEM

CLASSE DE TROFIA

HIPEREUTRÓFICO

Biomassa Bastante alta

Fração de algas verdes e/ou cianofíceas

Bastante alta

Presença de macrófitas Baixa

Dinâmica de produção Alta, instável

Dinâmica de oxigênio dissolvido

Bastante instável, de

supersaturação à ausência

Prejuízo aos usos múltiplos

Bastante alto

81

interferências nos seus múltiplos usos, além disso, são afetados significativamente

pelas elevadas concentrações de matéria orgânica e nutrientes. [33]

Dependendo da capacidade de autodepuração desse corpo d’água, a

população de algas e macrófitas pode atingir valores bastante elevados. Em um

período de elevada insolação (energia luminosa para a fotossíntese), esses vegetais

podem alcançar superpopulações, constituindo uma camada superficial verde. [33]

Esta camada superficial impede a penetração da energia luminosa nas

camadas inferiores do corpo d’água, causando a morte das algas situadas neste

açude. A morte destas algas traz uma série de outros problemas, como aumento da

matéria orgânica e com ela a diminuição do oxigênio dissolvido. Essas

consequências acarretam danos que aceleram o processo de envelhecimento do

açude, ou seja, sua eutrofizaçao.

A eutrofização é o crescimento excessivo de plantas que se movem

livremente com a água, como os fitoplâctons e de plantas aderidas, denominadas

algas bênticas. [33]

O ASA estando hipereutrofizado serve de meio suporte para o crescimento de

vegetais fixos de maiores dimensões (macrófitas), estes vegetais causam uma

evidente deterioração no aspecto visual desse corpo d’água. Essas macrófitas são

denominadas, popularmente, por aguapés e representam um indício visual de

poluição. A proliferação desses vegetais, que já pode ser observada no ASA, pode

alcançar níveis tão elevados que, futuramente, poderá causar interferências nos

usos desejáveis desse corpo d’água, como a pesca amadora, recreação de contato

secundário e a dessedentação de animais. Essas atividades no açude ficarão

completamente inviáveis, representando um risco à saúde da população que faz uso

corriqueiro desse reservatório.

O principal fator que contribui para a evolução desse processo no açude é a

quantidade excessiva de nutrientes, principalmente o fósforo, como foi observado

em todos os resultados das coletas, onde os valores obtidos apresentavam-se muito

acima do valor padrão determinado pela Resolução CONAMA 374/05.

Os nutrientes presentes nas águas do ASAsão oriundos do esgoto sanitário

que é despejado diariamente no mesmo eque contém a presença de fezes, urina,

82

restos de alimentos, detergentes e outros subprodutos das atividades das pessoas

que vivem no seu entorno.

O que ocorre nesse reservatório é que os efluentes domésticos são

despejados diretamente no canal que liga a lagoa de Parangaba a ele, pela

população que reside à sua margem. Essas residências não têm acesso ao sistema

de saneamento e drenagem dos resíduos líquidos, porque suas casas foram

construídas de modo irregular, na parede do canal (Figura 31). A drenagemda região

urbana do açude transporta uma carga muito grande de nutrientes, cujo aporte

contribui para uma elevação no teor de algas e proliferação de aguapés nesse corpo

d’água, como ilustrado na Figura 32.

Figura 31 - Foto do canal que alimenta o Santo Anastácio, mostrando as casas

construídas irregularmente nas suas margens

Fonte: PROGERE, 2010

Figura 32 - Foto do açude Santo Anastácio, mostrando a proliferação dos aguapés na sua superfície


83

5.6 Parâmetros usados no cálculo do IQA das águas do ASA

Para a determinação do IQA foram realizadas as análises dos nove

parâmetros usados para o cálculo desse índice, que são: OD, DBO, coliformes

termotolerantes, nitrogênio total, fósforo total (já comentados anteriormente),

temperatura, pH, sólidos totais e turbidez.

5.6.1 Temperatura da amostra

A variação da temperatura da amostra mostrada na Tabela 57, é uma medida

física da água que determina a intensidade de calor. Essa medida foi importante na

pesquisa porque ela influencia na presença de gases dissolvidos na água, já que a

solubilidade dos gases é inversamente proporcional à temperatura. [23]

Por meio da medida da temperatura da massa de água desse açude em

pontos estratégicos, pela sonda multiparamétrica citada anteriormente, ficou

determinado que o ASA apresenta temperatura uniforme em toda a sua coluna

d’água, isto é, não possui extratificação térmica, pois a propagação do calor ocorre

de maneira eficiente, através de toda a massa líquida, esse fenômeno pode ser

explicado pelo fato da sua profundidade já ter sido bastante reduzida em razão do

adiantado processo de assoreamento que lhe acomete e pela velocidade do vento

no local que fornece energia suficiente para misturar, eficientemente, a sua massa

de água.

Esta constatação influenciou diretamente as técnicas de amostragem usadas,

pois se houvesse camadas d’água com diferentes temperaturas e

consequentemente com diferentes densidades, seria necessário fazer coletas em

diferentes profundidades, pois essas amostras seriam diferentes sob os aspectos

físicos, químicos e biológicos.

A Tabela 50 apresenta os resultados das medidas da temperatura das

amostras coletadas nos três pontos, nas quatro datas previamente estabelecidas.

84

Tabela 50 - Variação espaço-temporal da temperatura da amostra

Temperatura da amostra ˚C

Pontos 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 25,32 27,19 24,83 28,22

2 24,72 27,38 23,45 28,75

3 25,57 27,89 24,10 29,00

Média 25,20 27,49 24,13 28,61

DP 0,44 0,36 0,69 0,55

CV(%) 1,75 1,31 2,85 1,92 Fonte: Próprio autor, 2013

Outra contribuição importante do estudo da variação da temperatura das

águas do ASA é a sua interferência na velocidade das reações que ocorrem nesse

meio aquático. A sua elevação pode acelerar algumas reações bioquímicas

sucedidas nesse corpo hídrico.

A Tabela 51 mostra a análise estatística dos resultados obtidos nas medições

das temperaturas das amostras, bem como a comparação entre elas.

Tabela 51 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para a temperatura

da amostra

Grupo Ponto Médias

a 3 26,64

a 1 25,39


As médias dos três pontos, com relação à temperatura das amostras,

mostraram-se estatísticamente iguais, com significância de 5%.

Avaliando-se a variabilidade espacial deste parâmetro, observa-se, na Figura

33, a pequena variação da temperatura, nos pontos de coleta, bem como baixo valor

do coeficiente de variação (CV < 5%), mostrandoassimque,o ASA é homogêneo em

relação à temperatura.

85

Figura 33 - Boxplot da temperatura da amostra por pontos observados


Na Tabela 52, observa-se a correlação da temperatura da amostra com cada

fator climático. Observando os valores abaixo, a precipitação é o fator que exerce

maior influência sobre a temperatura da amostra, pois tem o maior coeficiente de

correlação em módulo (-0,90), sendo essa correlação negativa, onde quanto maior a

precipitação, menor se apresenta a temperatura da amostra.

Tabela 52 - Correlação dos fatores climáticos com a temperatura da amostra

Temperatura do Ar Velocidade do vento. Precipitação Insolação


A Figura 34 exibe a variação da temperatura da amostra nas quatro datas

determinadas para coleta.

As águas das chuvas que ocorreram nas datas de 09/06/2011 e 20/06/2012,

resfriaram as águas do ASA, diminuindo sua temperatura. Evento que teve maior

evidência na coleta do dia 20/06/2012, em razão da precipitação que ocorreu na

madrugada desse dia (31 mm). [22]

TEM

PER

ATU

RA

86

Figura 34 - Boxplot da temperatura da amostra por datas de coleta


Tabela 53 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para a temperatura

da amostra


Para a temperatura da amostra os valores na coleta de 10/01/2012 e

21/11/2012 apresentam-se maiores que as demais e não diferem significativamente

entre si. Além do que já foi explanado anteriormente, com relação à correlação,

sobre as causas do comportamento desse parâmetro, esse evento também pode ser

explicado pela estiagem, maior temperatura do ar e maiores índices de insolação,

observados nos períodos dessas duas coletas (Figura 6). Isso sugere que houve

diferenças sazonais entre os períodos de estiagem e chuvoso.

Grupo Data Médias

a 21/11/2012 28,61

a 10/01/2012 27,49

b 09/06/2011 25,20

b 20/06/2012 24,13

TEM

PER

ATU

RA

87

5.6.2 pH

A Tabela 54 exibe os valores de pH determinados com a sonda

multiparamétrica. Esse parâmetro fornece dados importantes com relação a acidez

das águas do ASA.

Tabela 54 - Variação espacial e temporal do pH

pH

Pontos 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 7,05 7,38 7,67 7,51

2 7,39 7,55 7,22 7,55

3 7,34 7,42 7,36 7,70

Média 7,26 7,45 7,42 7,59

DP 0,18 0,09 0,23 0,10


A comparação das médias dos valores de pH medidos nos pontos de coleta, é

apresentada na Tabela 55.

Tabela 55 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para o pH.

Grupo Ponto Médias

a 2 7,46

a 3 7,43


Na Tabela 55, observam-se as médias em ordem decrescente, onde as

médias não diferem significativamente ao nível de significância de 5%. Com base

nessa análise estatística, pode ser deduzido que o pH não sofreu influência da

localização, mostrando uniformidade no açude.

Observa-se na Figura 35 a variação dos valores de pH nos três pontos de

coleta.

88

Figura 35 - Boxplot do pH por pontos observados


Para estudar a influência dos fatores climáticos sobre o pH das águas do

ASA, foi realizada uma análise da correlação entre os mesmos. O estudo em

questão foi mostrado por meio do coeficiente de correlação.

Na Tabela 56, tem-se a correlação do pH com cada fator climático.

Observando os seus valores, a insolação é o fator que exerce maior influência sobre

o pH, sendo uma correlação positiva, quanto maior a insolação, maior se apresenta

o valor do pH.

Tabela 56 - Correlação dos fatores climáticos com o pH

Temperatura do Ar Velocidade do vento Precipitação Insolação


As águas doces superficiais devem ter pH entre 6 e 9, de acordo com as

medições registradas, pode-se concluir que no ASA, esse parâmetro está dentro dos

padrões estabelecidos pela resolução CONAMA 357/05. O ASA, mesmo sendo um

corpo hídrico com elevada população de macrófitas, fato que poderia elevar o pH,

não teve uma variação significativa para esse parâmetro.

pH

89

A Figura 36 apresenta a variação dos valores de pH medidos nas quatro

coletas.

Figura 36 - Boxplot do pH por datas de coleta.


A comparação estatística das médias dos valores de pH, por data de coleta,

está indicada na Tabela 57.

As médias dos resultados de todas as coletas não diferem significativamente,

ao nível de significância de 5%. Através dessa análise estatística, pode ser

concluído que o pH não sofreu uma influência expressiva dos outros parâmetros

químicos, físicos ou climáticos. Esta variável apresentou uniformidade e

homogeneidade em todo o período estudado e em todos os pontos de coleta do

açude, observado também pelo reduzido valor de % CV.

Tabela 57 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para pH

Grupo Data Médias

a 21/11/2012 7,59

a 10/01/2012 7,45

a 20/06/2012 7,42


pH

90

5.6.3 Sólidos Totais

A Tabela 58 mostra a variação dos sólidos totais ou resíduo total. Esse

parâmetro refere-se à matéria que permanece como resíduo após a evaporação e

secagem a uma temperatura entre 103 e 105°C.[23]

Tabela 58 - Variação espacial e temporal dos sólidos totais


Vale ressaltar que nos 5 dias que antecederam a coleta de 09/06/2011,

ocorreu um período chuvoso (54 mm) [22], fato que pode ter acarretado a diluição

dos sólidos totais nas águas do ASA, explicando os baixos valores analisados nesse

período.

A Tabela 69 mostra a variação de sólidos totais, por pontos de coleta, durante

este estudo.

Tabela 59 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey sólidos totais.

Grupo Ponto Média

a 3 402,5

a 1 402,5


Do ponto de vista estatístico, as médias foram consideradas estatisticamente

iguais. Ocorreu uma uniformidade nesse parâmetro, nos três pontos de coleta.

A Figura 37 evidencia a variação dos sólidos totais nas amostras coletadas

nos pontos 1, 2 e 3.

Sólidos totais mg/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 140,0 520,0 310,0 640,0

2 30,0 520,0 320,0 520,0

3 50,0 580,0 400,0 580,0

Média 73,3 540,0 343,3 580,0

DP 58,59 34,64 49,33 60,00

CV (%) 79,93 6,41 14,37 10,34

91

Figura 37- Boxplot dos sólidos totais por pontos observados


Para os sólidos totais os valores dos três pontos apresentam uma variação

semelhante, com o ponto dois apresentando uma assimetria positiva, com valores

concentrados acima.

Na Tabela 60, pode ser observada a correlação do teor de sólidos totais com

cada fator climático. Analisando os seus valores, conclui-se que a insolação é o fator

que exerce maior influência sobre a quantidade de sólidos totais, sendo ela uma

correlação positiva onde quanto maior a insolação, maior se apresenta os valores de

sólidos totais. Assim, com a elevação da insolação, pode ocorrer a concentração de

sólidos totais, ocasionada pela intensa evaporação da água. Vale ressaltar também

a importância da precipitação, que apresentou um coeficiente de correlação

relativamente alto. Que pode ocasionar a diluição dos sólidos totais presentes,

diminuindo sua concentração.

Tabela 60 - Correlação dos fatores climáticos com os sólidos totais



SÓLI

DO

S TO

TAIS

92

A variação do teor de sólido total na águas do ASA, são descritos na Figura

38, de acordo com as datas das coletas realizadas.

Figura 38 -Boxplot dos sólidos totais por datas de coleta


O teor de sólidos totais nas coletas de 21/11/2012 e 10/01/2012, apresentam-

se com os maiores valores, isso pode ser explicado pelo fato que nessas coletas,

ocorreu um longo período de estiagem, no qual foram registrados os maiores índices

de insolação, que ocasionou a evaporação significativa das águas do ASA com a

concentração desses sólidos.

Tabela 61 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para sólidos totais

Grupo Data Média

a 21/11/2012 580,0

a 10/01/2012 540,0

b 20/06/2012 343,3


O valor da média da coleta do dia 21/11/2012 e 10/01/2012 foram

considerados estatisticamente iguais entre si e diferentes dos demais em razão do

período de estiagem correspondente a essas duas datas. Somente nesses dois

períodos, o teor de sólidos totais foi maior que o valor estabelecido pela resolução

SÓLI

DO

S TO

TAIS

93

CONAMA 357/05, que é de 500 mg/L. Esse resultado determina a sazonalidade

para esse parâmetro.

5.6.4 Turbidez

A Tabela 62 mostra a variação da turbidez. A turbidez elevada pode prejudicar

a fauna e a flora presentes nos corpos hídricos, pois inibe a penetração da luz,

prejudicando a fotossíntese e o equilíbrio desse meio aquático. [23]

Tabela 62 - Variação especial e temporal da turbidez

Turbidez

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 42,0 20,0 34,0 23,2

2 25,3 18,0 22,0 20,3

3 25,2 18,0 18,0 10,8

Media 30,8 18,7 24,7 18,1

DP 9,67 1,15 8,33 6,49


O ponto 1 apresentou uma maior variação e o maior valor, pois nesse ponto

ocorre a estagnação das águas, causando o aumento da turbidez artificial. As

coletas no três pontos apresentam uma boa simetria, como mostra a Tabela 63, ou

seja, valores bem distribuídos normalmente com valores de média e mediana bem

próximos.

Tabela 63 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para turbidez

Grupo Ponto Média

a 1 29,8

a 2 21,4


As médias de todos os pontos não diferem significativamente. A turbidez

mostrou-se homogênea em toda extensão do ASA.

A variação dos valores de turbidez, nos pontos de coleta, são mostrados na

Figura 39.

94

Figura 39 - Boxplot da turbidez por pontos observados


Na Tabela 64, tem-se a correlação de turbidez com cada fator climático.

Observando os seus valores, a insolação exerce maior influência sobre os valores

de turbidez. Esse fator climático favorece a evaporação com a concentração dos

substâncias presentes que acarretam, o aumento dessa variável nas águas do

açude. Essa correlação é positiva, pois quanto maior a insolação, maior se

apresenta os valores de turbidez.

Tabela 64 - Correlação dos fatores climáticos com a turbidez


-0,55 -0,82 0,97 0,99 Fonte: Próprio autor, 2013

A precipitação também exerce bastante influência na turbidez, sendo esta

uma correlação positiva, pois quanto maior ela se apresenta, mais ela favorece o

processo erosivo das margens do reservatório, carreando uma grande quantidade

de sólidos para as suas águas, fazendo assim com que aumente a sua turbidez.

TUR

BID

EZ

95

A Figura 40 apresenta a variação da turbidez, nas datas das coletas da

pesquisa.

Figura 40 - Boxplot dos turbidez por datas de coleta


O estudo da sazonalidade das águas do ASA, com relação à turbidez, nas

datas das coletas, é mostrado na Tabela 65.

Tabela 65 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para turbidez

Grupo Data Média

a 09/06/2011 30,83

a 20/06/2012 24,67

a 10/01/2012 18,67


A análise estatística das médias de turbidez, por coleta, determina que esse

parâmetro não teve variação sazonal, ou seja, todos os valores são estatisticamente

iguais. Essa informação é indicada através da letra a, presente em todas as coletas.

TUR

BID

EZ

96

Todos os resultados das medidas de turbidez, realizadas durante a presente

pesquisa, estão de acordo com o padrão estabelecido pela resolução CONAMA

357/05, que é de 100 UNT, para a classificação das águas do ASA.

5.7 Cálculo do Índice de Qualidade da Água (IQA)

Os índices que utilizam uma escala numérica para representar os vários níveis

de qualidade da água, começaram a ser usados por volta de 1965 [8].

Com base na teoria que a qualidade da água é uma propriedade geral e que

não depende dos seus usos específicos, foram desenvolvidos índices gerais de

qualidade como: o índice de Horton, o índice de qualidade da National Sanitation

Foundation (NSF), o índice de poluição implícito de Prati, o índice de poluição dos

rios de McDuffie e o sistema de contabilidade social de Dinius. O parâmetro utilizado

nesse trabalho foi o modelo de cálculo usado pela CETESB.[8]

5.7.1 Índice usado pela CETESB

O IQA retrata, através de um índice único global, a qualidade das águas em

um ponto de monitoramento. Esses índices podem ser entendidos como notas, que

mostram as condições ambientais do corpo d’agua, variando de muito ruim a

excelente. O principal objetivo desse cálculo é tornar a informação sobre a qualidade

da água mais acessível ao público leigo.

Esse índice de qualidade é uma adaptação do índice da NSF, seus criadores

selecionaram nove parâmetros de qualidade, para os quais foram determinados. Os

pesos relativos dos mesmos e a condição em que se apresentavam cada um deles,

de acordo com uma escala de valores (rating). Para os nove parâmetros foram

definidas curvas e a variação da qualidade da água, de acordo com estado de cada

variável. [8]

O IQA calculado pela fórmula: IQA = pi .qiwi, como foi detalhado no item 1.2.2

(padrões de qualidade), é mostrado na Tabela 66, bem como a qualificação das

águas do ASA nos três pontos escolhidos, em todas as coletas.

97

Tabela 66 - Índice de qualificação das águas do açude Santo Anastácio

PONTO 09/06/11 10/01/12 20/06/2012 21/11/12

IQA QUALIF. IQA QUALIF. IQA QUALIF. IQA QUALIF.

1 31,7 Ruim 36,2 Ruim 52,0 Regular 31,9 Ruim

2 49,4 Regular 40,3 Regular 56,0 Boa 53,0 Regular

3 46,4 Regular 40,7 Regular 61,0 Boa 52,3 Regular Fonte: Próprio autor, 2013

Com base nos resultados da Tabela 66, pode-se concluir que a pior

qualificação (RUIM) foi observada no ponto 1 (região que fica nos limites da

comunidade, que vive no entorno do açude), onde foi determinado o mais baixo IQA,

em todas as coletas. Esse fato reflete os efeitos relacionados com a estagnação da

água nesse ponto, onde foi detectado o mais baixo teor de OD, parâmetro que foi

determinante no cálculo desse índice, pois na 1ª coleta estava próximo a zero.

Esse baixo OD também pode ser explicado pelos resíduos orgânicos

despejados nesse corpo d’água, que são decompostos por micro-organismos que se

utilizam do oxigênio na respiração. Assim, quanto maior a carga de matéria

orgânica, maior o número de micro-organismos decompositores e,

consequentemente, maior o consumo de oxigênio.Isso pode acarretar um estado de

anaerobiose nessa região, com a formação de gases como o H2S, como resultado

da redução bacteriana do sulfato.

Mesmo nos outros pontos onde a qualificação teve um resultado mais ameno,

na maioria regular, ainda não se observa uma classificação satisfatória para um

reservatório com as finalidades as quais o ASA se destina, como a pesca artesanal,

recreação e dessedentação de animais.

Para o IQA os valores dos pontos 2 e 3 apresentam uma variação

semelhante, o ponto 1 apresentando uma maior variação e os menores valores, por

ser a região do açude com a maior redução na aeração da água.

Tabela 67 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para IQA

Grupo Ponto Observado Média

a 3 49,3

a 2 48,5

b 1 37,3 Fonte: Próprio autor, 2013

98

As médias de todos dos pontos 2 e 3 não diferem significativamente, apenas o

ponto 1 apresentou heterogeneidade com relação aos demais. Isso comprova que o

IQA sofreu influência da localização.

Figura 41 - Boxplot de IQA por pontos observados


A figura 42 mostra a variação do IQA, por data de coleta.

Figura 42 - Boxplot de IQA por datas de coleta


IQA

IQ

A

99

Para o IQA, os valores na coleta de 20/06/2012 são os que apresentam a

maior média, como pode ser visto na Tabela 68, isso pode ser explicado pela

precipitação que ocorreu nessa data e que ocasionou uma diluição nas espécies

químicas, melhorando a qualidade geral das águas do ASA.

Tabela 68 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para IQA

Grupo Data Média

b 20/06/2012 55,83

a 21/11/2012 43,40

a 09/06/2011 42,43

a 10/01/2012 38,47 Fonte: Próprio autor,2013

Pesquisa semelhante a essa foi desenvolvida por Piazentinet al. [34] que

determinaram o índice de qualidade das águas do reservatório Tanque Grande, na

serra da Cantareira, em Guarulhos (SP). Para isso foram coletadas e analisadas

amostras de três pontos desse corpo hídrico. Como resultado, as águas foram

classificadas como boas, porém as concentrações de coliformes termotolerantes,

DBO5,20 e fósforo total estavam em desconformidade com a legislação ambiental

vigente. Este fato foi explicado pela atividades econômicas desenvolvidas no local,

além da ocupação indevida do solo do entorno, resultados e conclusões que

também foram observados no ASA.

5.8 Avaliação do nível de poluição de um modo geral

Para complementar a estimativa da poluição no ASA de uma maneira geral,

foram analisados os parâmetros de condutividade, alcalinidade e sulfeto.

5.8.1 Condutividade

A variação da condutividade elétrica pode ser observada na Tabela 69.

100

Tabela 69 - Variação espacial e temporal da condutividade

Condutividade µS/cm

Pontos 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 632 914 283 463

2 583 910 280 486

3 575 928 344 488

Média 596 917 302 479

DP 30,86 9,45 36,12 13,89

CV (%) 5,18 1,03 11,96 2,89

Fonte: Próprio autor,2012

Este parâmetro está relacionado com a presença de íons dissolvidos na água.

Quanto maior a quantidade de íons dissolvidos, maior será a condutividade elétrica

da água. [23]

A Tabela 70 mostra a comparação da médias dos valores de condutividade,

medidos nos três pontos de coleta.

Tabela 70 - Comparação de médias nos pontos pelo teste de Tukey para

condutividade

Grupo Ponto Médias

a 3 583,75

a 1 573,00


As médias estão apresentadas em ordem decrescente e não diferem

significativamente ao nível de significância de 5%, ou seja, todas as médias são

estatisticamente iguais. Isso significa que não houve variação entre os pontos de

coleta.

A Figura 43 contempla a variação da condutividade das águas do ASA, nos

três pontos de amostragem.

101

Figura 43 -Boxplot da condutividade por pontos observados


A Tabela 71, mostra a correlação da condutividade com cada fator climático. A

insolação é o fator que exerce maior influência sobre a condutividade, sendo ela

uma correlação positiva, quanto maior a insolação, maior se apresenta a

condutividade. Deve-se salientar também a influência da velocidade dos ventos, que

teve um coeficiente de correlação com a condutividade bastante elevado.

Tabela 71 - Correlação dos fatores climáticos com a condutividade

Temperatura do Ar Velocidade do vento. Precipitação Insolação

0,18 0,91 -0,86 0,96 Fonte: Próprio autor,2013

A elevada insolação aliada à velocidade dos ventos ocasiona uma maior

evaporação e consequentemente a concentraçãodas espécies químicas presentes,

aumentando, assim, a condutividade.

A variação da condutividade nas quatro datas de coletas, é exibida na Figura

44.

CO

ND

UTI

VID

AD

E

102

Figura 44 - Boxplot de condutividade por datas de coleta


Como já citado anteriormente, choveu na madrugada do dia 20/06/2012, fato

que refletiu no menor valor desse parâmetro, devido a diluição dos íons presentes. O

mais alto valor da condutividade foi obtido na coleta do dia 10/01/2012, reflexo do

final do período seco.

A Tabela 72 mostra as médias dos valores de condutividade das amostras

coletadas nas referidas datas.

Tabela 72 - Comparação de médias nas coletas pelo teste de Tukey para condutividade

Grupo Data Médias

a 10/01/2012 917,33

b 09/06/20 11 596,67

c 21/11/2012 479,00

d 20/06/2012 302,33


Todas as médias dos valores de condutividade, nas quatro coletas, são

estatisticamente diferentes. Esse parâmetro não apresentou variação sazonal,

mostrando que os fatores climáticos não exerceram grande influência.

CO

ND

UTI

VID

AD

E

103

5.8.2 Alcalinidade total

A alcalinidade, em referência aos reservatórios, é a capacidade que esses

corpos hídricos têm de neutralizar possíveis chuvas ácidas precipitadas sobre eles.

Equivale à soma de todos as bases tituláveis e pode ser também denominada

como a sua capacidade de tamponação. Depende da presença de bicarbonatos,

carbonatos e hidróxidos, sendo o valor da alcalinidade dado pela concentração

desses constituintes. [23]

Na Tabela 73, pode-se observar a variação da alcalinidade para todas as

amostras coletadas durante todo o período de estudo.

Tabela 73 - Variação espacial e temporal da alcalinidade


Tabela 74 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para alcalinidade

Grupo Ponto Média

a 1 122,6

a 2 116,3


A Tabela 74 mostra as médias em ordem decrescente, onde verifica-se que a

alcalinidade não teve uma variação estatística significativa nos três pontos de coleta.

Esse parâmetro se manteve homogêneo em toda a extenção do ASA.

A Figura 45 apresenta a variação da alcalinidade das amostras coletadas nos

pontos 1, 2 e 3.

Alcalinidade mg de CaCO3/ L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 164,2 151,2 44,8 130,2

2 147,4 148,8 31,8 137,1

3 143,5 154,8 34,9 130,8

Média 151,7 151,6 37,2 132,7

DP 10,98 2,98 6,79 3,82

CV (%) 7,24 1,96 18,25 2,88

104

Figura 45 - Boxplot da Alcalinidade por pontos observados.


A Tabela 75 exibe os coeficientes de correlação da alcalinidade com cada

fator climático. Observando esses valores, pode ser concluído que a precipitação

apresentou uma correlação negativa com a alcalinidade, ou seja, a diluição das

espécies químicas como carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos no açude, favoreceu

a diminuição da alcalinidade.

Tabela 75 - Correlação dos fatores climáticos com a alcalinidade



A Figura 46 exibe a variação da alcalinidade das amostras nas quatro datas de coleta.

Na Tabela 76, observa-se a comparação estatística das médias de

alcalinidade das amostras nas quatro coletas.

Tabela 76 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para alcalinidade

Grupo Data Média

a 09/06/2011 151,7

a 10/01/2012 151,6

ab 21/11/2012 132,7

c 20/06/2012 37,2 Fonte: Próprio autor,2013

As coletas de 09/06/2011 e 10/01/2012 são estatisticamente iguais. Já a

média da coleta do dia 20/06/2012 mostrou-se estatisticamente bem diferente das

105

demais, com elevada significância. Isto pode ser justificado em função da ocorrência

da chuva na madrugada desse dia, cujo volume registrado foi de 31 mm.[22]

Figura 46 - Boxplot de alcalinidade por datas de coleta


5.8.3 Sulfeto

A presença de sulfeto é comum em águas residuárias e o sulfeto de

hidrogênio nas águas pode causar mau cheiro,sendo também muito tóxico.[24]

Os resultados das análises de sulfeto nas águas do ASA foram representados

na Tabela 77.

Tabela 77 - Variação espacial e temporal do sulfeto


Sulfeto mg de S2-/L

Ponto 09/06/2011 10/01/2012 20/06/2012 21/11/2012

1 0,42 0,42 0,42 9,86

2 0,42 0,83 0,42 8,34

3 0,42 0,42 0,42 11,37

Média 0,42 0,55 0,42 9,85

DP 0,00 0,24 0,00 1,52

CV (%) 0,00 43,65 0,00 15,43

106

Avaliando a Tabela 78, que exibe a análise estatística das médias de sulfeto

das amostras nos três pontos, pode ser inferido queas médias de todos os pontos

não diferem significativamente, com um nível de significância de 5%.

Tabela 78 - Comparação de médias nos pontos pelo teste Tukey para sulfeto

Grupo Ponto Médias

a 3 3,16

a 1 2,78


Os valores nos pontos 3 e 1 apresentaram-se um pouco maiores, pois essas

regiões do açude contêm um elevado teor de matéria orgânica e consequentemente

uma maior concentração de sulfeto, como resultado da ação de bactérias redutoras

de sulfato. Essa conclusão pode ser ratificada pelas análises de DBO e DQO, que

originaram resultados semelhantes com relação aos pontos 1 e 3.

A variação do teor de sulfeto nos três pontos de coleta do açude, pode ser

visto na Figura 47.

Figura 47 - Boxplot do sulfeto por pontos observados


107

Analisando a Figura 47, que mostra o gráfico boxplot do sulfeto, pode ser

concluído que os valores dos três pontos apresentaram uma variação semelhante

com uma grande assimetria positiva, com valores concentrados acima da mediana.

Na Tabela 79, tem-se a correlação do sulfeto com cada fator climático.

Tabela 79 - Correlação dos fatores climáticos com sulfeto


-0,14 0,93 -0,61 0,60 Fonte: Próprio autor, 2013

Observando os valores da tabela 79, pode-se concluir que a velocidade do

vento é o fator que exerce maior influência sobre a concentração de sulfeto nas

águas desse açude. Essa correlação é positiva, onde quanto maior a velocidade do

vento, maior se apresenta o teor de sulfeto. Em razão do ASA ter uma baixa

profundidade, o aumento da velocidade do vento pode ter provocado, a agitação da

massa de água com a consequente ressuspensão e solubilização da matéria

orgânica, que estava precipitada no fundo desse reservatório. Isso pode ter

favorecido a ação das bactérias que reduzem o sulfato presente, a sulfeto.

Tabela 80 - Comparação de médias nas coletas pelo teste Tukey para sulfeto

Grupo Data Médias

a 21/11/2012 9,85

b 10/01/2012 0,55

b 09/06/2011 0,42


A coleta do dia 21/11/2012 foi a única que se mostrou estatisticamente

diferente. No período que corresponde a essa coleta, também foram registrados os

maiores valores na velocidade do vento, parâmetro climático que teve maior

correlação com o teor de sulfeto no ASA.

108

Figura 48 - Boxplot de sulfeto por datas de coleta


Com base na Resolução CONAMA 357/05, pode ser concluído que todos os

valores analisados estão acima do padrão estabelecido, que é de, no máximo,0,3

mg /L de S2-.

5.9 Estudo da sazonalidade pela análise dos componentes principais (PCA)

A análise dos componentes principais foi aplicada com objetivo de avaliar a

sazonalinadade dos parâmetros químicos, físicos e climáticos no ASA. Por PCA foi

possível avaliar os efeitos de todas as variáveis simultâneamente, com todas as

correlações existentes entre as amostras, nos três pontos do açude e nas quatro

coletas realizadas durante a pesquisa.

A Figura 49 mostra um gráfico bidimencional de escores, com um total de 12

amostras. A análise permitiu descrever 76,3% da variância total dos dados com três

componentes principais.

109

Figura 49 - Gráfico de escores (amostras)


Com base nos resultados, é possível observar a sazonalidade pelos

agrupamentos formados pelas datas das coletas, fato evidenciado pelas divisões:

período seco, com agrupamentos mais evidentes, formado pelas coletas dos dias

10/01/12 e 21/11/12 (lado direito) e período chuvoso, composto pelas coletas dos

dias 09/06/11 e 20/06/12 (lado esquerdo).

Como pode ser observado na Figura 50, há uma similaridade (relação direta)

entre as variáveis: velocidade do ar, insolação, DBO, DQO, sólidos totais e cloretos,

pois elas tiveram elevado peso positivo, fazendo parte de um agrupamento

observado no período seco.

O nitrogênio amoniacal e a precipitação tiveram elevado valor negativo,

ficando também agrupados, representando o período chuvoso. Esse resultado

ratifica o estudo estatístico, feito pelo teste de Tukey, que determinou a elevada

sazonalidade desses parâmetros, que tiveramos maiores valoresno período

seco.Isto significa que as referidas variáveis foram determinantes na sazonalidade

do ASA.

110

Figura 50 - Gráfico de pesos (variáveis)


A discriminação entre as datas e pontos de amostragem está relacionada com

a primeira componente principal (F1) que descreve 46,1% da variância total.

Observando a PC1 (Fator 1 da Tabela 81), as amostras relativas às coletas de

09/06/11 e 20/06/12 (estação chuvosa), apresentaram valores negativos e os

períodos de coleta de 10/01/12 e 21/11/12 (período de estiagem), produziram

valores positivos.Esse é mais um fator que mostra nitidamente a sazonalidade entre

os períodos de coleta.

Também foi averiguado que os parâmetros nitrogênio amoniacal, nitrogênio

total e a turbidez tiveram inter-relação e maior influência na campanha do dia

09/06/2011. Essa conclusão foi obtida pela comparação entre as Figuras 49 e 50,

pelo fato dessas variáveis estarem agrupadas na região do gráfico que corresponde

à essa coleta. Enquanto que a precipitação foi determinante na coleta de

20/06/2012, bem como a coleta do dia10/01/2012foi fortemente influenciada pelas

variáveis ortofosfato, condutividade, alcalinidade, fósforo total, nitrato e temperatura

do ar.Todas as demais variáveis estudadas tiveram maior incidência na coleta do dia

21/11/12.

111

As variáveís que provocaram a sazonalidade no açude estão descritas na

Tabela 81.

Tabela 81 - Valores de pesos obtidos na análise de componentes principais

Variáveis Fator1 Fator2 Fator3

Temperaturadoar 0,174418 0,307562 -0,186526

Velocidade do vento 0,244253 -0,202280 0,078731

Precipitação -0,284163 -0,007568 0,082346

Insolação 0,275324 -0,037372 -0,123264

pH 0,164886 -0,155804 -0,192451

OD 0,121477 -0,172269 -0,275274

Condutividade 0,122869 0,362984 -0,076036

DBO 0,240209 0,153504 0,028684

DQO 0,244971 -0,014599 0,106906

Alcalinidade 0,115712 0,268465 0,224990

Sólidostotais 0,261570 -0.054541 -0,091018

Nitrato 0,237918 0,157986 -0,193980

Fósforo total 0,226032 0,226714 0,095745

Nitrogênioamoniacal -0,252374 0,054756 0,268107

Clorofila a 0,021886 -0,151389 0,332135

Cloreto 0,257472 -0,141379 0,139691

IET 0,118659 0,018271 0,377468

IQA -0,110882 -0,293954 -0,327419

Nitrito 0,009688 -0,319888 -0,016643

Nitrogênio total -0,127768 0,174490 -0,024052

Ortofosfato 0,122412 0,359397 -0,076018

Sulfeto 0,196852 -0,239954 0,239372

Turbidez -0,184395 0,147075 0,287777

Fonte:Próprio autor, 2013

112

O uso de PCA serviu também para comprovar o estudo anterior da correlação

dos fatores climáticos com os químicos e físicos. Na maioria dos parâmetros, houve

conformidade entre os dois métodos estatísticos, com exceção do nitrogênio total,

condutividade, alcalinidade, DBO e DQO.

O método estatístico multivariado é bastante usado nos trabalhos científicos

relacionados à qualidade das águas dos corpos hídricos. Empregando essa técnica,

Aprile e Farias [35], realizaram importante estudo na bacia hidrográfica do Rio

Goiana, em Pernambuco durante nove anos. As variáveis estudadas foram:

temperatura da água, pH, cor, turbidez, condutividade, cloreto, OD, DBO, coliformes

fecais, fósforo total, nitrato e sólidos totais. Segundo os autores, por PCA foram

obtidos duas componentes que explicaram 61,8% da variância total, com as quais foi

possível demonstrar que os pontos de coleta se diferenciaram com relação a dois

parâmetros principais:condutividade e sólidos totais. Os resultados mostraram que a

qualidade das águas desse rio está comprometida, principalmente, pelo esgoto

industrial de uma usina de açúcar e do esgoto doméstico originário dos municípios

próximos.

5.10 Processo de assoreamento

Foram observados durante todas as campanhas, resíduos sólidos objetáveis

virtualmente presentes, em desacordo com a Resolução CONAMA 357/05, que

determina que esses resíduos devem estar virtualmente ausentes. O lixo que é

lançado no ASA, rotineiramente, pela população que reside no seu entorno, é

formado por materiais, que vão desde garrafas plásticas até mobílias domésticas.

Uma grande parte desses sólidos se deposita no fundo do ASA contribuindo para o

seu assoreamento.

Em decorrência do acúmulo desse resíduo sólido e de vegetação aquática, há

uma aceleração dos processos de eutrofização e consequentemente do

assoreamento, com isso o açude se tornará cada vez mais raso, até vir a

desaparecer.

113

A urbanização reduz a capacidade de infiltração das águas no terreno.

Quando chove as partículas de solo tendem a seguir para o fundo do açude, por

causa do processo de erosão, com isso elas sedimentam, devido às baixíssimas

velocidades de escoamento horizontal.

A sedimentação das partículas de solo e principalmente de resíduos sólidos

oriundos de ações antrópicas, bem como o acúmulo de aguapés, que se

desenvolvem próximos às margens, são responsáveis pelo assoreamento do ASA.

Convém salientar que o açude tem o seu volume útil reduzido e a principal causa

dessa redução é o acúmulo de detritos sólidos que são despejados às toneladas

pela comunidade ribeirinha, como pode ser visto na Figura 51. [36]

De acordo com estudos sobre o processo de assoreamento, baseado em um

mapeamento batimétrico, determinou-se no ano de 2011 uma profundidade máxima

de 3,5 m no centro do açude, com um volume de 306.752 m3. Em 1918 (data da sua

construção), essa medida era de 6 m com uma acumulação inicial de 508.000 m3.

[36]

Sistematicamente, a Universidade realiza a limpeza desse corpo hídrico, onde

são retirados os mais variados e imagináveis resíduos sólidos não biodegradáveis,

como também as macrófitas, trabalho que funciona somente como um paliativo, já

que a população que vive em seu entorno não recebe uma educação ambiental,

com orientações para preservar esse recurso hídrico.

Figura 51 - Resíduos sólidos retirados na limpeza do ASA

Fonte: Projeto Açude Vivo, 2011

114

Ficou constatado que o ASA sangra o ano todo, evidenciando que ele recebe

grande aporte de esgoto sanitário diariamente. Pelos cálculos, ficou comprovado

que o volume do açude nos últimos anos tem sido reduzido de maneira notória,

devido ao assoreamento, sendo o valor dessa redução de 10.008 m3, em média.

Assim conclui-se que a projeção do assoreamento é de uma perda anual de

0,124m3 e que pode ser previsto um total assoreamento desse açude em 13,5 anos,

provavelmente em 2024 ou 2025, caso uma medida emergencial para conservá-lo,

não seja tomada o mais rápido possível.

115

6 SUGESTÕES

6.1 Controle da eutrofização e assoreamento

A ocupação inadequada das áreas que circundam o ASA é a principal causa

da poluição das suas águas. Isso resultana consequente perda da sua qualidade e

deve culminar no total comprometimento desse ecossistema e todos os benefícios

que esse corpo d’água oferece, como o clima diferenciado com temperaturas mais

amenas, recreação e principalmente seus recursos pesqueiros, que é fonte de renda

e alimento para algumas pessoas que habitam essa região.

Analisando esse quadro, pode-se concluir que não há mais tempo para

medidas paliativas, o açude necessita de ações concretas e definitivas por parte das

autoridades competentes.

Sabe-se que é preciso atingir o problema na sua origem, que é o despejo

contínuo de esgoto doméstico e lixo, como estratégia para o controle da eutrofização

e assoreamento. É necessário retirar as comunidades ribeirinhas do local dando-

lhes uma moradia mais digna e segura. Ou se não for possível uma mudança tão

drástica, pelo menos implantar um sistema de gradeamento na saída do canal, para

contenção do lixo, com limpeza regular. Construir um sistema de saneamento para

dar vazão ao esgoto sanitário, paralelamente realizar uma dragagem para retirar os

resíduos sólidos que estão presos ao substrato, fazer também a retirada das

macrófitas e posteriormente implantar um sistema de aeração. Essas são medidas

verdadeiramente corretivas que resultarão, a longo prazo, na autodepuração do

ASA.

116

7 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com base nas análises físicas, químicas e biológicas, nos cálculos de IET e

IQA, no estudo da influência dos fatores climáticos sobre a qualidade do ASA e nas

pesquisas dos estudos sobre o assoreamento, pode-se concluir que:

Quanto à poluição orgânica, o ASA encontra-se contaminado, resultado

creditado principalmente à DBO e ao OD, com valores acima e abaixo,

respectivamente, dos padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05.

Quanto à poluição bacteriana, ficou determinado que a quantidade de

coliformes termotolerantes está muito acima do valor estabelecido para a

balneabilidade. De acordo com a resolução CONAMA 274/00, suas águas estão

impróprias para a recreação de contato primário. Com relação a outros usos,

também estão acima da quantidade padrão definida na Resolução CONAMA 357/05,

ou seja, não é indicada para pesca ou dessedentação de animais.

Os parâmetros que tiveram maior influência sobre o cálculo do IQA foram

DBO, OD e fósforo total, variáveis que mostraram os piores resultados e, por isso,

foram determinantes na degradação da qualidade do ASA. Verificou-se valor de IQA

que variou de bom a ruim, na maioria dos pontos. Esse fato deve deixar toda a

comunidade que usa esse açude, de maneira direta e/ou indireta, em estado de

alerta.

No tocante à poluição por nutrientes, somente o fósforo está em

desconformidade com a resolução CONAMA nº 357, sendo esse parâmetro

determinante no cálculo do IET.

Quanto ao seu estado de eutrofização, foi determinado como hipereutrófico

na maior parte das coletas, o pior índice da tabela de classificação. Isso pode

acarretar inúmeras consequências negativas, como o envelhecimento precoce

desse ecossistema aquático, com total esgotamento do oxigênio dissolvido no meio.

Isso pode acarretar a morte de seres aquáticos que vivem nesse corpo hídrico,

como também a proliferação de cianobactérias que podem contaminar os peixes,

fazendo com eles não apresentem condições sanitárias pela bioacumulação de

poluentes e eventuais cianotoxinas. Todos esses fatores podem culminar com o

completo desaparecimento de toda a fauna e flora local.

117

Na maioria dos parâmetros físicos e químicos, houve conformidade entre a

sua relação com os fatores climáticos, determinada pelo estudo das correlações e

pelo uso do PCA, com exceção do nitrogênio total, condutividade, alcalinidade, DBO

e DQO.

No que diz respeito à sazonalidade, o uso do PCA ratificou o estudo

estatístico realizado pelo teste de Tukey, que determinou a elevada sazonalidade

dos parâmetros: velocidade do ar, insolação, DBO, DQO, sólidos totais e cloretos,

que tiveram os maiores valores no período seco. Isto significa que as referidas

variáveis tiveram elevada variabilidade temporal e foram determinantes na

sazonalidade do ASA.

Quanto à variação espacial, pelos testes de Tukey, em quase todos os

parâmetros não foi observada significativa diferença entre os pontos de coleta.

118

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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http://www.cogerh.com.br/

119

[14] KLEIN. V. L. M. ”Standing Crop” e Produtividade Primária da Água do Açude Santo Anastácio (Fortaleza-Ceará), no período de Abril a Junho de 1986. Ciên.Agron., Fortaleza, 18 (2): pág. 7 – 14.dezembro1987. [15] GURGEL. J. J. S. Mortandade Maciça de Peixes no Açude Santo Anastácio (Campus do Pici, Fortaleza, Ceará, Brasil), Provocada por Pertubações Atmosférica – 1993.CiênAgron, Fortaleza, 24 (1/2) pág.52-56. Junho/Dezembro, 1993.

[16] LIMA. A. M. A. de.Variação da Matéria Orgânica Dissolvida no Açude Santo Anastácio (Campus do Pici), em Fortaleza – Ceará. Monografia de Graduação 1996.2.

[17] FIGUEIREDO, E. M. C. de Estudo da poluição orgânica do açude Santo Anastácio (Campus do Pici), com vistas ao uso de sua água na Aqüicultura. Monografia de Graduação. Fortaleza, 1999

[18] LIMA, J. O. G. de, SANTIAGO, M. M. F., FILHO, J. M., FRISCHKORN, H. Evolução Temporal das Concentrações de Espécies Químicas Presentes nas Águas Armazenadas no Açude Santo Anastácio no Campus do Pici-Fortaleza-Ceará.XIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, 2005.

[19] Standard methods for the examination of water and wastewater. 21.ed. Washington, DC, EUA: American Public Health Association (APHA), the American Water Works Association (AWWA), and the Water Environment Federation (WEF), 2005.

[20] SPIEGEL, M. R. Estatística (3ª Edição) - São Paulo: Pearson Makron Books, 1993. (Coleção Schaum). [21] FERREIRA, M. M. C.; ANTUNES, A. M.; MELGO, M.S., VOLPE, P.L..O.Quimiometria I; calibração multivariada, um tutorial. Química Nova. 22(5): 724-731.1999 [22] Mapa de Observação Meteorológica; FUNCEME - Instituto Nacional de Meteorologia. Estação Fortaleza. ano 2011 e 2012.

[23] SILVA, S. A. & OLIVEIRA, R. Manual de análises físico-químicas de águas de abastecimento e residuárias. Campina Grande, Paraíba,2001.

[24] OLIVEIRA, C. N.; CAMPOS, V. P., MEDEIROS, Y. D. P. Avaliação e identificação de parâmetros importantes para a qualidade de corpos d’água no semiárido baiano, estudo de caso: bacia hidrográfica do rio salitre; Química nova, vol. 33. No. 5, 1059-1066, 2010.

[25] CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 274 de 29 de novembro de 2000. Dispõe sobre os critérios de Balneabilidade em Águas Brasileiras - Resolução CONAMA. Disponível em: <http://www.gov.br/conama> Acesso em: 04/2013

[26] LEMOS, W. E. D.Monitoramento e gestãoda qualidade da água em reservatórios incorporando processos hidrodinâmicos e climáticos de regiões

120

tropicais semiáridas. Dissertação em Engenharia Civil; Saneamento ambiental; Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.

[27] OLIVEIRA,L. P. F. Caracterização Limnológica das Lagoas do Sal de Pirapueira e de Dentro - Planície Costeira do Município de Beberibe - CE. Dissertação de Mestrado. Geologia-UFC. Fortaleza, 2005. [28] PACHECO, C. H. A.Dinâmica espacial e temporal de variáveis limnológicas e sua influência sobre as cianobactérias em reservatório eutrofizado: açude Acarape do Meio-Ce; Dissertação em Engenharia Civil; Engenharia Recursos Hídricos e Sanitária, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, 2009.

[29] BRAGA, E.S.A.Determinação dos compostos inorgânicos nitrogenados (amônia, nitrito e nitrato) e fósforo total, na água do açude gavião, e sua contribuição para a eutrofização. Dissertação de mestrado. Engenharia Civil-UFC. Fortaleza, 2006. [30] FIGUEIRÊDO, M. C. B. et al. Avaliação da vulnerabilidade ambiental de reservatórios à eutrofização. Engenharia Sanitária Ambiental;v.12 (4). out/dez 2007, p399-409.

[31] WENGRAT, S., BICUDO, D. de C. Avaliação espacial da qualidade da água em reservatório urbano (Complexo Billings, sudeste do Brasil). Acta Limnol. Bras. [online]. 2011, vol.23 (2).

[32] ALMEIDA, V. L. S. et al. Comunidade zooplanctônica de seis reservatórios no nordeste do Brasil. Braz. J. Biol. , 2009, vol.69 (1), p. 57-65.

[33] VON SPERLING, M.Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. DESA-UFMG.1996.

[34] PIAZENTIN et al.Índice de Qualidade da Água (IQA) do ReservatórioTanque grande, Guarulhos (sp): análise sazonal e efeitos do uso e ocupação do solo,São Paulo, UNESP, Geociências, v. 28, (3) p. 305-317, 2009. [35] APRILE, F. M., FARIAS, V.P. Avaliação da qualidade da água da Bacia do

Rio Goiana, Pernambuco-Brasil. Bioikos, v. 15, (2) 2012.

[36] LIMA, F. P.Avaliação do processo de assoreamento do açude Santo Anastácio-Fortaleza/CE. Monografia de graduação, 2011.

121

ANEXOS

ANEXO A - Açudes hipereutrofizados do Ceará

Açude Ponto Data [pt] cl@ Classe

FAVELAS FAV-01 22/05/2012 0.068 0.20 Hipereutrófica

COLINA COL-01 24/04/2012 0.762 1671.40 Hipereutrófica

REALEJO REA-01 25/04/2012 0.071 51.80 Hipereutrófica

POTIRETAMA POT-02 08/05/2012 0.053 10.68 Hipereutrófica

FRIOS FRI-01 21/06/2012 0.441 27.06 Hipereutrófica

SALÃO SAL-01 03/05/2012 0.328 278.21 Hipereutrófica

MONS. TABOSA MNT-01 30/05/2012 0.138 151.70 Hipereutrófica

PIRABIBU PRB-01 17/05/2012 0.053 87.78 Hipereutrófica

VIEIRÃO VIE-02 09/05/2012 0.059 30.04 Hipereutrófica

FOGAREIRO FOG-01 17/05/2012 0.069 74.43 Hipereutrófica

TRAPIÁ II TR2-01 05/06/2012 0.011 18.69 Hipereutrófica

CAPITÃO MOR COM-01 20/06/2012 0.057 76.43 Hipereutrófica

BENGUÊ BEN-01 18/04/2012 0.014 16.55 Hipereutrófica

DO CORONEL DOC-01 18/04/2012 0.014

Hipereutrófica

CANOAS CAN-02 26/04/2012 0.014 20.29 Hipereutrófica

FAVELAS FAV-01 22/05/2012 0.068 0.20 Hipereutrófica

Fonte:COGERH, 2013

http://www.funceme.br/produtos/script/acudes_e_rios/Boletim_mensal_qualidade_acudes/eutrofizacao/
















122

ANEXO B - Resumo do estudo estatístico dos parâmetros analisados para

avaliação da poluição orgânica.

Parâ-

metros

Corre-

lação

09/06/11 10/01/12 20/06/12 21/11/12

CONA-

MA357/05

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Cl Vel.

Vento(+) 104,0 94,7 96,8 149,5 149,5 154,3 87,4 95,6 121,3 236,5 231,3 245,7

<250

mg/L Cl

DBO Prec.(-) 12,6 7,41 9,00 15,90 17,08 16,09 13,70 7,70 8,70 16,78 14,18 14,82 <10mg/L

O2

DQO Prec.(-) 60,52 47,76 49,58 79,50 76,86 75,62 68,21 53,36 60,78 90,47 60,78 97,89 -

OD

(V. E.)

Vel.

Vento(+) 0,02 3,90 3,28 3,40 4,50 4,40 3,60 3,37 3,44 0,40 7,21 8,37 >4mg/LO2

Obs. 1: De acordo com o teste de Tukey, as células com as mesmas cores

(mostradas nas letras a, b e c), apresentam médias estatísticamente iguais e as

representadas com cores diferentes, são estatisticamente diferentes, com nível de

significância de 5%, assim sendo, a sazonalidade (variação temporal) com relação

ao parâmetro analisado, pode ser observada, se as médias das coletas realizadas

no período de chuva forem estatisticamente iguais entre si e estatísticamente

diferentes dasmédias das coletas realizadas no período de estiagem.

Obs. 3: O sinal (+) significa que o fator climático teve uma correlação com

proporcionalidade direta com relação à variável limnológica.

Obs. 4: O sinal (-) significa que o fator climático teve uma correlação com

proporcionalidade inversa com relação à variável limnológica.

Obs. 5: Os valores escritos em vermelho estão em desconformidade com a

resolução CONAMA 357/05.

a b c

V. E. – variação espacial

123

ANEXO C - Resumo do estudo estatístico dos parâmetros analisados para

avaliação da poluição por nutrientes e clorofila a.

Parâ-

metro

corre-

lação

09/06/11 10/01/12 20/06/12 21/11/12 CONAMA

357/05

Valor

máx.

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

NH3,4

Prec.(+)

Ins.(-)

2,19 1,41 1,29 0,27 0,23 0,26 0,96 1,07 0,94 0,34 0,38 0,19

5,6

mg/L N

NO2- - 0,12 0,11 0,14 0,21 0,08 0,09 0,18 0,34 0,23 0,23 0,24 0,22

1,0

mg/L N

NO3- Temp.(+) 0,49 0,50 0,58 1,45 1,75 1,63 0,33 0,52 0,89 1,15 1,11 1,06

10

mg/L N

N-total Vel.V.(-) 6,49 1,93 3,39 3,80 3,75 4,11 6,49 3,53 3,88 1,65 2,31 2,57 -

P-total.

Temp.(+)

Prec.(-)

1,94 0,86 0,77 2,67 2,33 2,62 0,86 1,15 0,35 2,13 1,99 1,89

0,075

mg/L P

PO43-

Temp.(+) 0,26 0,24 0,21 0,44 0,39 0,52 0,22 0,13 0,03 0,20 0,20 0,19 -

CHL Insol.(+) 49,93 71,91 1,56 24,76 3,60 30,44 26,52 27,77 45,52 32,96 5,49 108,17 60 µg/L

a b c

124

ANEXO D - Resumo do estudo estatístico dos parâmetros analisados para o

cálculo do IQA.

Parâ-

metros

Corre-

lação

09/06/11 10/01/12 20/06/12 21/11/12

CONA-

MA

357/05

Val.

Máx. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Temp.

Am.

Prec.(-) 25,32 24,72 25,57 27,19 27,38 27,89 24,83 23,45 24,10 28,22 28,75 29,00 -

pH Insol.(+) 7,05 7,39 7,34 7,38 7,55 7,42 7,67 7,22 7,36 7,51 7,55 7,70 6,0 a

9,0

ST Prec.(-)

Insol.(+) 140,0 30,0 50,0 520,0 520,0 580,0 310,0 320,0 400,0 640,0 520,0 580,0

500

mg/L

Turb.

Prec.(+)

Insol.(+)

42,0 25,3 25,2 20,0 18,0 18,0 34,0 22,0 18,0 23,2 20,3 10,8 100

UNT;

a b c

125

ANEXO E - Resumo do estudo estatístico dos parâmetros analisados para

avaliação da poluição de um modo geral.

Parâ-

metros

Corre-

lação

09/06/11 10/01/12 20/06/12 21/11/12 CONAMA

357/05

Val. Máx. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Cond.

Vel. V.

Insol.(+)

632 583 575 914 910 928 283 280 344 463 486 488 -

Alcal.

total.

Prec.(-)

Insol.(+)

164,2 147,4 143,5 151,2 148,8 154,8 44,8 31,8 34,9 130,2 137,1 130,8 -

S2-

Vel

.

V.(+) 0,42 0,42 0,42 0,42 0,83 0,42 0,42 0,42 0,42 9,86 8,34 11,37

0,3 mg/L

S

a b c d

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